KR101138787B1 - 잉크젯 헤드, 그 토출 이상 검출 방법, 및 막 형성 방법 - Google Patents

Abstract

액상 재료를 토출하는 노즐(4)을 일렬로 배치한 n개의 라인형 잉크젯 노즐(2)을, 노즐(4)의 위치를 노즐 피치(P1)의 1/n 피치만큼 어긋나게 해서 병렬로 배치했다. 이것에 의해, 잉크젯 헤드(1)는 전체적으로 1개의 라인형 잉크젯 노즐(2)의 1/n의 노즐 피치마다 노즐을 배치한 것과 같은 상태로 된다.

잉크젯 헤드

Description

잉크젯 헤드, 그 토출 이상 검출 방법, 및 막 형성 방법{INKJET HEAD, METHOD OF DETECTING EJECTION ABNORMALITY OF THE INKJET HEAD, AND METHOD OF FORMING FILM}

본 발명은 잉크젯 헤드, 및 잉크젯 헤드의 토출 이상을 검출하는 잉크젯 헤드의 토출 이상 검출 방법이나 그 장치, 및 잉크젯 헤드를 사용한 막 형성 방법(막 도포 방법)이나 그 장치에 관한 것이다.

최근에 있어서는, 종이 등의 프린트 매체에 잉크에 의한 인쇄를 행할 경우, 액정 표시기 등의 기판(투명 기판) 상에 배향막의 형성이나 UV 잉크의 도포를 행할 경우, 또는 유기 EL 표시기의 기판 상에 컬러 필터를 도포할 경우에는 잉크젯 헤드를 사용한 소위 잉크젯법이 널리 채용되기에 이르러 있다.

예를 들면, 일본 특허 제 3073493 호에는 일렬로 노즐을 배치한 라인형 잉크젯 노즐을 구비한 것을 개시하고 있다. 또한, 동 특허에서는 도 5~도 7에 나타내는 바와 같이 라인형 잉크젯 노즐의 배치를 연구해서 액상 재료를 도포하는 처리의 스피드를 향상시키는 것도 개시하고 있다(특허문헌1).

또한, 일본 특허 공개 평9-138410 호 공보에는 균일한 막 두께를 형성하는 잉크젯 헤드로서, 소정의 에리어에 복수행, 복수열로 노즐을 배치하고, 또한 임의 의 행의 노즐을 인접하는 행의 노즐의 배열에 대하여 절반 피치 어긋나게 해서 배치한 잉크젯 노즐이 개시되어 있다. 또한, 동 공보에는 액상 재료를 토출하는 노즐을 직렬로 배치한 라인형 잉크젯 노즐을 지그재그로 움직이면서 도포해서 균일한 막 두께를 형성하는 것도 개시되어 있다(특허문헌2).

또한, 잉크젯 헤드의 토출 이상을 검출하는 장치로서, 예를 들면 일본 특허 공개 평5-149769 호 공보에는 잉크젯 헤드로부터 토출되어서 비행하는 액적의 비행 화상을 상기 비행 방향과 직교하는 방향으로부터 포착하고, 액적이 비행 방향의 중심축에 대하여 회전 대칭형이라고 가정해서 액적의 중심축에 대하여 비행 화상을 적분하여 액적의 체적을 산출하는 것이 기재되어 있다(특허문헌3).

또한, 일본 특허 공개 평11-227172 호 공보에는 잉크젯 헤드로부터 토출시킨 액적을 시간차를 설정해서 복수회 촬상하고, 촬상된 복수의 액적 화상의 위치차와 시간차로부터 액적의 액적 속도를 계측하는 것이 기재되어 있다(특허문헌4).

또한, 일본 특허 공개 2001-322295에는 촬영시의 광의 접촉법이 기재되어 있고, 광원과 촬상 수단을 산란판에 대향시켜서 배치하며, 광원 및 촬상 수단과 산란판 사이에 피측정 대상인 액적을 위치시키고, 광원으로부터 조사되는 광을 산란판에서 산란시켜 촬상 수단에 의해 액적을 촬상하는 것이 기재되어 있다(특허문헌5).

한편, 액정 표시 소자의 제조 공정의 하나로서 투명 기판 상에 배향막을 형성하는 공정이 있다. 배향막은 액정 배향을 제어하기 위한 것으로, 폴리이미드 등의 배향막 재료를 기판에 도포 형성해서 배향막을 형성한다.

이 배향막 도포 형성 방법으로서는 플렉소 인쇄 장치에 의한 플렉소 인쇄법 이 일반적이지만, 최근 프린트 헤드를 이용하여 투명 기판 상에 배향막을 형성하는 소위 잉크젯법이 제안되어 있다(특허문헌6 및 특허문헌7 참조).

플렉소 인쇄법의 경우, 배향막의 패턴 형성을 용이하게 할 수 있어서 생산성이 높은 반면, 1) 볼록판 표면에 먼지가 부착된 경우에 투명 기판 상에 배향막 재료가 도포되지 않는 문제가 반복해서 발생하거나, 2) 배향막 재료의 사용량이 많거나, 3) 트러블 등에 의해 장치를 정지한 경우에 아니록스 롤(anilox roll)이나 볼록판 등의 세정이 필요하기 때문에 복귀 시간이 길어져 장치의 가동률이 저하되거나, 4) 요철이 큰 기판이나 곡면이 있는 기판에 대한 도포 불능이거나 하는 문제가 있다.

잉크젯법은 이들 플렉소 인쇄법의 문제점을 해결할 수 있어 안정적인 품질을 얻을 수 있다. 잉크젯법에서 사용하는 잉크젯 프린터는 이동식 프린트 헤드 유닛을 갖는다. 프린트 헤드 유닛에는 통상 도 22에 나타내는 바와 같이 1 내지 6개 정도(도 22에서는 4개)의 프린트 헤드가 탑재된다. 프린트 헤드 유닛은 도포물인 투명 기판의 진행 방향(도 22에서는 우측 방향)에 대하여 90도 방향(도 22에서는 상하 방향)인 투명 기판의 폭 방향으로 왕복 이동한다. 이 왕복 이동과 동기시켜서 투명 기판을 진행 방향(길이 방향)으로 간헐적으로 이동시킴으로써 투명 기판 상에 배향막이 형성된다.

[특허문헌1 : 일본 특허 3073493 호 공보(도 5~도 7)]

[특허문헌2 : 일본 특허 공개 평9-138410 호 공보(도 1, 도 4, 도 5)]

[특허문헌3 : 일본 특허 공개 평5-149769 호 공보]

[특허문헌4 : 일본 특허 공개 평11-227172 호 공보]

[특허문헌5 : 일본 특허 공개 2001-322295 호 공보]

[특허문헌6 : 일본 특허 공개 평3-249623 호 공보]

[특허문헌7 : 일본 특허 공개 평7-92468 호 공보]

그런데, 액상 재료를 정밀하게 도포하기 위해서는 잉크젯 헤드에 배치된 노즐 피치를 좁게 하는 것이 필요하다. 그러나 노즐 피치를 좁게 하는 데에는 물리적으로 한계가 있다. 이 때문에, 상기 특허문헌2에 기재된 에리어형 잉크젯 노즐로 노즐 피치를 좁게 하는 데에는 한계가 있다. 또한, 라인형 잉크젯 노즐을 지그재그로 움직이면서 도포하는 방법은 잉크젯 노즐의 이동이 복잡하므로 처리 속도가 느리다. 또, 잉크젯 노즐을 복잡하게 이동시키면 액적의 비행 굴곡이 생기기 쉬워 액적의 착탄 위치를 고정밀도로 제어하는 것이 어려워진다.

그래서, 본 발명의 제 1 기술적 과제는 노즐 피치를 가급적 좁게 할 수 있도록 한 다음, 또한 액적의 착탄 위치의 조정을 적정하게 행할 수 있도록 하는데 있다.

한편, 상술한 바와 같이 액적을 촬영한 화상으로부터 액적의 위치, 속도를 산출하여 토출 이상을 검출하는 것은 알려져 있지만, 액적을 촬영한 화상을 이용해서 잉크젯 헤드의 토출 이상을 검출하는 것은 종래에 있어서는 곤란하게 되어 있었다.

또한, 종래에 있어서는 잉크젯 헤드의 노즐로부터 액상 재료가 토출되어 있는 상태를 촬영할 경우에는 액상 재료를 사이에 두고 카메라와 광원(스트로보 광원)을 대향 배치시키거나, 광원의 광이 액적에 반사된 반사광을 카메라의 파인더에 입사시키거나 하고 있었다. 그러나, 이 경우 카메라의 파인더에 입사되는 광이 지나치게 강해서 헐레이션(halation)이 생기는 경우가 있었다.

그래서, 본 발명의 제 2 기술적 과제는 잉크젯 헤드의 토출 이상의 검출을 용이하고 또한 확실하게 행할 수 있도록 하는데 있다.

또한, 잉크젯 헤드를 이용하여 고정밀도로 막 두께가 균일한 막을 형성하고자 할 경우, 이하에 나타내는 바와 같은 문제가 있다. 즉, 잉크젯 헤드를 이용하여 막을 형성할 경우, 피도포물에 액상 재료를 균일하게 도포한 경우라도 액상 재료가 토출된 후에 생기는 액적의 융합에 의해 일단은 액상 재료의 두께는 대략 균일해지지만, 그 후 액적의 융합 후의 건조 과정에서의 막 두께가 변화되어 막 두께에 차가 생긴다. 이것은 도포된 액상 재료의 표면으로부터 건조해 가는데 기인하는 것이라고 생각된다. 특히, 피도포물에 액상 재료를 균일하게 도포한 경우, 막의 중앙부에서는 액적의 두께는 균일하게 이루어지기 쉽지만, 막의 둘레 가장자리부(가장자리나 모서리부)에서는 액적의 융합 후의 건조 과정에서 막 두께에 차가 생기기 쉽다. 따라서, 단순히 잉크젯 헤드의 토출 특성을 고려하여 액상 재료를 균일하게 도포하는 것만으로는 고정밀도로 막 두께가 균일한 막을 형성하는 것은 어렵다. 또한, 잉크젯 헤드를 복수 사용할 경우에는 각 잉크젯 헤드의 토출 특성도 영향을 주기 때문에 막의 두께를 균일하게 하는 것이 어렵다.

그래서, 본 발명의 제 3 기술적 과제는 잉크젯 헤드에 의해 가급적 균일한 두께의 막을 형성하는데 있다.

추가로, 잉크젯법에서는 프린트 헤드로부터 배향막 재료를 안정적으로 분출하는 것과, 투명 기판 상에 무수한 도트로서 부착된 배향막 재료를 어떻게 해서 균일한 배향막으로 형성할지가 중요한 포인트가 된다. 즉, 피도포물이 종이나 천과 같은 액(잉크)을 흡수하기 쉬운 것이면 피도포물 표면에서 도포액의 불균일이 발생하는 일은 없지만, 피도포물이 유리나 필름과 같이 액(잉크)을 전혀 흡수하지 않거나 매우 흡수하기 어려운 것이면 도포면에서 도포액의 도트막이 형성되므로, 도트막의 일부 또는 전부가 중복된 경우에 막 불균일(막 두께의 불균일)이 생길 우려가 있다. 이 때문에, 프린트 헤드의 정확한 이동 제어는 물론, 도포액의 점도 조정이나 프린트 헤드 내의 탈기 처리가 필요하게 된다.

막 불균일은 전형적으로는 막의 이음매에서 발생한다. 도포한 막의 이음매(B)를 도 24에 확대 이미지로 나타낸다. 잉크젯법에는 이음매 등에서의 막 불균일을 해소하여 도포막 두께의 균일화를 실현하기 위해, 중복 도포나 부분 중복 도포라는 기술이 있다. 즉, 도 25(A)와 같이 X방향 및 Y방향으로 피치를 어긋나게 한 중복 도포나, 도 25(B)와 같이 부분적으로 중복 도포를 하는 것이다. 그러나, 막의 이음매에서의 막 불균일 방지를 만족하는 레벨까지 달성할 때까지는 이르러 있지 않아, 막 품질 상의 문제점이 지적되어 있는 것이 실정이다.

이상과 같은 잉크젯법의 막의 이음매에 있어서의 문제점을 해소하기 위해서, 넓은 도포면을 한번에 도포하기 위해 프린트 헤드 유닛에 다수의 프린트 헤드를 나열하고, 피도포물을 이 나열된 방향과는 직교하는 방향으로 이동시키는 구성이 고려된다. 즉, 도 23과 같이 프린트 헤드를 도포폭 전체에 걸쳐 복수 배치하고, 프린트 헤드를 고정한 상태에서 피도포물(G)을 이동시키거나, 또는 도 18과 같이 피도포물(70)을 고정한 상태에서 프린트 헤드 전체를 동시에 도포 방향으로 이동시키는 것이다. 이러한 구성이면 프린트 헤드 또는 피도포물(G)의 1회의 이동으로 도포가 완료되므로, 막의 이음매 또는 막 불균일이 없는 고품질의 도막을 형성할 수 있다.

그러나, 전자의 경우(도 23)는 막 도포 장치의 치수가 피도포물(G)의 길이의 2배 이상 필요해진다. 즉, 피도포물(G)의 길이를 L, 프린트 헤드의 폭을 P라고 했을 경우, 장치의 길이는 2L＋P＋2α로 되어 매우 큰 장치가 되어 버린다(α는 장치의 주변 폭). 이 때문에, 소위 제 7 세대라고 불리는 대형 배향막 도포 장치에서는 투명 기판(유리 기판)의 크기는 예를 들면 1870×2200㎜나 되기 때문에 장치도 이 길이의 2배 이상으로 되고, 그 만큼 피도포물(G)의 이동 거리도 장거리가 되어서 기계적 정밀도를 내는 것이 매우 곤란해진다. 특히 배향막 도포 장치는 설치 장소가 클린룸으로 되는 관계에서, 보다 설치 스페이스 절약형이 요구되고 있는 것이 현실이다. 또 장치의 크기에 비례해서 장치 중량도 대중량으로 되어 설치시의 반송도 곤란해진다.

한편, 도 18과 같이 피도포물(70)을 고정해서 도포폭 전체에 설치한 프린트 헤드(73)를 이동해서 도포하는 경우는 장치의 길이가 기본적으로 L＋2P로 되어 도 23의 장치보다 훨씬 소형화할 수 있다.

그러나, 프린트 헤드에는 도포액을 프린트 헤드에 공급하기 위한 도포액 배관, 헤드의 피에조 소자에 도포 데이터를 공급하기 위한 신호선, 및 부압 펌프 등이 접속된다. 이들 배관이나 배선의 총개수는 프린트 헤드의 수에 비례해서 많아진다. 도 18과 같은 장치로 한 경우, 복수의 프린트 헤드에 접속되는 도포 배관과 배선의 총개수는 매우 많은 수로 되어 프린트 헤드 유닛을 이동시킬 때에 큰 저항이 된다. 액정 표시 소자를 위한 배향막 형성용 도포 장치와 같이 프린트 헤드의 정확한 이동 제어가 요구되는 것에서는 이러한 장치는 실질적으로 실현 불가능하다.

상술과 같이 이동식 프린트 헤드는 스페이스 절약에 적합하지만, 이 이동식 프린트 헤드를 실현하기 위한 문제점은 이하와 같이 된다. (1) 막 도포 장치와 프린트 헤드 이동측 사이의 배관 절약화를 할 필요가 있다. (2) 막 도포 장치와 프린트 헤드 이동측 사이의 배선 절약화를 할 필요가 있다. (3) 프린트 헤드의 액체 공급 배관을 간소화할 필요가 있다. (4) 잉크 탱크 액면의 흔들림 방지를 도모할 필요가 있다. (5) 잉크 탱크와 프린트 헤드 사이에 탈기 수단을 부착할 필요가 있다. (6) 프린트 헤드의 메니스커스 압력을 고정밀도로 제어할 필요가 있다.

이하, 이들 문제점에 대해서 순서대로 설명한다.

막 도포 장치에 있어서, 고정측으로부터 이동측의 프린트 헤드에 접속하는 것으로서는 도포액 배관이나 개개의 프린트 헤드로의 전기 신호선, 동력선, 각 기기로의 전원선, N₂(질소) 퍼지(purge) 배관 등이 있다. 이들 복수의 배관과 배선은 프린트 헤드의 이동을 허용하기 위해 공통의 케이블 베어(cable bear) 내에 수납 할 필요가 있지만, 배관과 배선의 총수가 매우 크기 때문에 특히 상기 (1)의 배관 절약화와, 상기 (2)의 배선 절약화를 빼놓을 수 없다.

이상의 것 외에, 이동하는 측의 개개의 프린트 헤드 배관이 복잡하면 다수의 액체 공급 제어 기기를 프린트 헤드측에 설치해야 하게 되어서 그만큼 중량도 늘어나고, 또한 그들의 제어도 복잡해진다. 그 때문에, 상기 (3)과 같이 프린트 헤드의 액체 공급 배관을 간소화할 필요가 있다.

프린트 헤드로 도포액을 공급하는 잉크 탱크를 이동측의 프린트 헤드에 부착하면, 프린트 헤드의 이동에 의해 잉크 탱크 내의 액면이 흔들려, 이것에 의해 거품이 발생하거나 프린트 헤드로의 메니스커스 압력이 크게 변동한다. 따라서, 상기 (4)의 잉크 탱크 액면의 흔들림 방지, 상기 (5)의 잉크 탱크와 프린트 헤드 사이로의 탈기 수단의 부착, 상기 (6)의 프린트 헤드의 메니스커스 압력의 고정밀도 제어의 필요가 있다.

그래서, 본 발명의 제 4 기술적 과제는 프린트 헤드 주위의 배관계의 간소화를 도모하면서 양질의 도포막을 형성하는데 있다.

상기 제 1 기술적 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명에 따른 잉크젯 헤드는 액상 재료를 토출하는 노즐을 일렬로 배치한 라인형 잉크젯 노즐을, 노즐의 위치를 노즐 피치의 1/n 피치만큼 서로 어긋나게 해서 n개 병렬로 배치한 것이다.

이러한 잉크젯 헤드의 병렬로 배치된 라인형 잉크젯 노즐의 위치 조정 방법은, 예를 들면 병렬로 배치되는 각 라인형 잉크젯 노즐을 카메라로 촬영한 화상에 기초하여 각 라인형 잉크젯 노즐이 부착되어야 할 소정 위치로 위치를 조정하면 된다.

또한, 상기 제 1 기술적 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명에 따른 다른 잉크젯 헤드는 액상 재료를 토출하는 노즐을 직렬로 배치한 라인형 잉크젯 노즐을 노즐의 위치를 노즐 피치의 1/n 피치만큼 서로 어긋나게 해서 n개 병렬로 배치한 잉크젯 노즐 유닛을, 라인형 잉크젯 노즐의 노즐을 배치한 방향으로 지그재그형상으로 서로 다르게 위치를 어긋나게 해서 직렬로 배치한 것이다.

이러한 잉크젯 헤드의 잉크젯 노즐 유닛의 위치 조정 방법은, 예를 들면 잉크젯 노즐 유닛 부착 위치의 기준이 되는 기준 평면을 일직선으로 형성한 부착 샤프트의 기준 평면에 위치 맞춤을 해서 각 잉크젯 노즐 유닛을 부착하면 된다.

한편, 상기 제 2 기술적 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명에 따른 잉크젯 헤드의 토출 이상 검출 방법은, 잉크젯 헤드의 노즐로부터 토출되어 있는 액상 재료를 촬영한 화상에 기초하여 노즐의 토출 방향의 적어도 2개소 이상의 위치에서 액상 재료의 위치 또는 액 폭을 산출해서 노즐의 토출 이상을 검출하는 것이다.

이 경우에 있어서, 노즐로부터 토출되어 있는 액상 재료를 촬영할 때에는 노즐로부터 토출되어 있는 액상 재료에 대하여 카메라의 반대측에서 카메라에 대향하고, 또한 광원으로부터 투사된 직접 광이 카메라의 파인더에 입사되지 않도록 광원을 배치하며, 광원으로부터 투사된 직접 광이 노즐로부터 토출되어 있는 액상 재료에서 굴절된 굴절 광을 카메라로 포착해서 액상 재료를 촬영하면 된다.

또한, 토출 이상 검출 장치의 이상 검출 처리나 카메라나 광원의 제어 등은 토출 이상 검출 장치의 각종 기능을 컴퓨터에 실현시키는 프로그램, 이러한 프로그램을 기록한 컴퓨터를 판독할 수 있는 기록 매체, 및 이러한 프로그램이나 기록 매체가 구비된 컴퓨터 등을 이용하여 실현할 수 있다.

또한, 상기 제 3 기술적 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명에 따른 막 형성 방법은 잉크젯 헤드를 이용하여 액상 재료를 토출하여 피도포물에 균일한 막을 형성하는 막 형성 방법에 있어서, 피도포물에 형성되는 막의 막 두께를 설정하는 막 두께 설정 공정과, 잉크젯 헤드의 토출 특성을 고려해서 토출 액적량과 도트 피치를 조정하고, 또한 임의로 선택한 농담(濃淡) 레벨의 그레이 패턴으로 막 형성 영역에 대하여 액상 재료를 시험 토출하는 시험 토출 공정과, 시험 토출 공정에 있어서 형성된 막의 두께에 기초하여 막 두께 설정 공정에서 설정된 막 두께로 두께가 균일한 막이 형성되도록, 피도포물에 막을 형성하는 막 형성 영역에 대하여 단위 면적마다 토출되는 액상 재료의 그레이 패턴의 농담 레벨을 설정한 분포도를 작성하는 농담 레벨 분포도 작성 공정과, 시험 토출 공정에서 조정한 토출 액적량과 도트 피치를 유지하면서 농담 레벨 분포도 작성 공정에서 작성한 농담 레벨 분포도에 기초한 소정의 농담 레벨의 그레이 패턴으로 피도포물에 액상 재료를 토출하는 막 형성 공정을 구비한 것이다.

또한, 상기 제 4 기술적 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명에 따른 장치는 피도포물(G) 표면에 잉크젯 프린터에 의해 도포액의 막을 형성하는 막 도포 장치로서, 상기 피도포물 표면 상을 제 1 방향으로 이동할 수 있는 프린트 헤드 유닛과, 상기 제 1 방향과 직교하는 방향으로 전체 도포폭에서 상기 프린트 헤드 유닛에 대하여 연속적으로 복수 부착된 프린트 헤드를 갖는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의해, 장치 길이를 실질적으로 (피도포물의 길이)＋2×(프린트 헤드의 폭)의 범위 내에 포함할 수 있음과 아울러, 프린트 헤드 유닛의 1회의 이동으로 도포가 완료되므로 도포막의 이음매가 발생하지 않아 막 불균일이 생기지 않는다. 프린트 헤드의 주위의 배관계를 간소화함과 아울러, 프린트 헤드와 고정측 사이의 배관수를 삭감하기 위해 본 발명에서는 프린트 헤드측에 잉크 탱크를 배치하고, 이 잉크 탱크로부터 복수의 프린트 헤드의 바로 근처까지 공통의 송액 배관을 둘러친다. 그리고 이 공통 송액 배관으로부터 각 프린트 헤드까지의 짧은 거리를 개별 송액 배관에 의해 접속한다. 또한 잉크 탱크와 고정측의 공급 탱크 사이는 1개의 가요성의 공급 배관에 의해 접속한다. 이것에 의해, 프린트 헤드 유닛에 대한 프린트 헤드의 탑재수가 아무리 많아도 공급 배관은 1개면 되게 되어, 프린트 헤드 유닛의 이동 저항을 대폭 삭감할 수 있게 된다.

또한, 프린트 헤드 유닛의 이동에 따라 잉크 탱크 내에서는 거품이 발생할 우려가 있지만, 이 거품이 프린트 헤드까지 가지 않도록 하기 위해 본 발명에서는 공통 송액 배관에 들어간 거품을 가요성의 회수 배관을 통해서 고정측의 회수 탱크에 회수한다. 이 회수 배관도 각 프린트 헤드에 개별적으로 접속하면 개수가 늘어날 뿐이어서 프린트 헤드 유닛의 큰 이동 저항이 되므로, 공통 송액 배관과 회수 배관을 조합한 배관계에서 탈기(거품 제거)하는 것이 불가결하다.

프린트 헤드에는 노즐로부터 도포액 도트를 분사시키기 위해 배선이 접속된다. 이 배선의 종류는 전원선, 고압 펄스선 및 도포 데이터 신호선이다. 이들 복수의 배선을 프린트 헤드마다 고정측까지 둘러치면 방대한 개수가 되어서 이것이 큰 이동 저항이 되어 프린트 헤드 유닛의 정확한 이동 제어가 불가능해진다. 본 발명에서는 도포 제어부로서 예를 들면 직렬 입력?병렬 출력의 시프트 레지스터형 중계 기판을 프린트 헤드 유닛에 장착하고, 고정측의 제어부로부터의 전원 및 신호를 1개의 전송선으로 프린트 헤드 유닛까지 공급한다. 도포 데이터는 중계 기판으로부터 각 프린트 헤드에 배신된다. 프린트 헤드의 도포 속도에 비해 전송선의 직렬 전송 속도가 압도적으로 고속이므로 이러한 구성이 가능해진다.

본 발명은 프린트 헤드 주위의 배관 구조를 간소화하고 또한 도포액 속에 혼입되는 기체의 탈기를 확실하게 하기 위해 복수의 프린트 헤드로 각각 통하는 도포액 송급용 각 개별 송액 배관을 1종류의 도포액을 저류하는 1개의 잉크 탱크로 통하는 공통 송액 배관에 접속함과 아울러, 상기 공통 송액 배관과 각 개별 송액 배관의 접속부 또는 각 프린트 헤드 또는 그들 각 양자 사이로 각각 통하는 기체 유통 가능한 각 개별 기체 유통 배관을 대기에 대하여 개방 및 폐쇄할 수 있는 공통 기체 유통 배관에 접속한다. 여기서, 상기의 「프린트 헤드」란, 상세하게는 프린트 헤드의 내부에서 토출 노즐(예를 들면 복수의 토출 노즐)로 통하고 있는 액 저류부를 의미한다.

이러한 구성에 의하면, 1개의 잉크 탱크에 저류되어 있는 도포액은 공통 송액 배관으로부터 각 개별 송액 배관을 통과해서 각각 각 프린트 헤드에 송급되지만, 이 도포액이 송급되어 가는 과정에 있어서 공통 송액 배관에 공기 등의 기체가 존재하고 있으면, 이 기체는 각 개별 기체 유통 배관으로부터 공통 기체 유통 배관을 통과해서 대기 중에 방출될 수 있게 된다. 상세하게 서술하면, 잉크 탱크로부터 도포액이 공통 송액 배관에 흐르기 시작하는 초기의 단계에 있어서는 공통 송액 배관 내에 기체가 존재하고 있을 경우가 많이 있고, 이 기체는 도포액과 함께 각 개별 송액 배관에 유입되며, 또한 각 프린트 헤드로 유입된다는 사태가 생길 수 있다. 그러나, 공통 송액 배관과 각 개별 송액 배관의 접속부, 또는 각 프린트 헤드, 또는 그들 각 양자 사이로 각각 각 개별 기체 유통 배관이 통하고 있고, 이들 개별 기체 유통 배관은 대기에 대하여 개방 및 폐쇄 가능한 공통 기체 유통 배관에 접속되어 있다. 따라서, 도포액이 기체와 함께 공통 송액 배관으로부터 각 개별 송액 배관을 통과해서 각 프린트 헤드에 유입될 수 있는 시기에 공통 기체 유통 배관을 대기 개방 상태로 해 두면, 상기의 기체는 각 개별 기체 유통 배관으로부터 공통 기체 유통 배관을 통해서 대기 중에 방출될 수 있게 된다. 이 결과, 기체가 도포액과 함께 각 공통 송액 배관이나 각 프린트 헤드에 저류된다는 사태가 회피되어, 기체가 존재하는 것에 의한 프린트 헤드로부터의 도포액의 분출 저해를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

또한, 도포액이 공통 송액 배관으로부터 각 개별 송액 배관을 흘러서 각 프린트 헤드에 저류될 때까지의 동안에 기체가 각 개별 기체 유통 배관을 통해서 공통 기체 유통 배관으로부터 신속하게 도피해 가게 되므로, 각 프린트 헤드에 저류되는 도포액에 기체가 악영향을 끼치는 것이 유효하게 회피된다. 이 결과, 각 프린트 헤드에 각각 저류되는 도포액은 유입 후에 있어서 상호간에 균일한 압력으로 되어 각 프린트 헤드로부터의 도포액의 토출에 불균일이 생기지 않게 됨과 아울러, 양호한 응답성을 확보한 상태에서 각 프린트 헤드로부터의 도포액의 토출이 가능해진다.

또한, 각 개별 송액 배관은 1개의 잉크 탱크로 통하는 공통 송액 배관에 접속되고, 또 각 개별 기체 유통 배관은 대기 개방 상태로 될 수 있는 공통 기체 유통 배관에 접속되어 있으므로 도포액 및 기체가 유통하는 모든 배관의 간소화가 도모된다. 추가로, 잉크 탱크로부터 각 프린트 헤드에 대한 도포액의 송급 및 정지를 제어하는 밸브 수단 등으로 이루어지는 제어 수단을 소수로 할 수 있음과 아울러, 대기에 대하여 기체를 개방 및 폐쇄하는 밸브 수단 등으로 이루어지는 제어 수단도 소수로 할 수 있어 송액 장치의 구성의 간소화 및 제작 비용의 저렴화가 도모된다.

이 경우, 상기 공통 송액 배관과 최하류단의 개별 기체 유통 배관의 접속부 또는 그 근방으로부터 상기 공통 기체 유통 배관에 기체를 배출시키도록 구성하는 것이 바람직하다.

이렇게 하면, 공통 송액 배관을 흐르는 기체가 확실하게 공통 기체 유통 배관에 배출되어서 대기 중에 방출되게 되므로, 기체가 공통 송액 배관에 잔류하거나 또는 공통 송액 배관으로부터 각 프린트 헤드에 유입된다는 문제가 생기기 어려워진다.

그리고, 상기 공통 송액 배관과 각 개별 송액 배관의 접속부에 상기 각 개별 기체 유통 배관을 접속한 경우에는, 잉크 탱크로부터 공통 송액 배관을 도포액과 함께 통과한 기체는 각 개별 송액 배관에 유입되기 직전에 그들 개별 송액 배관과 공통 송액 배관의 접속부로부터 각 개별 기체 유통 배관 및 공통 기체 유통 배관을 통과해서 대기 중에 방출되게 된다. 또, 각 프린트 헤드 내에 이미 잔존하고 있는 기체는 각 프린트 헤드의 토출 노즐로부터 대기 중에 방출된다.

또한, 상기 각 프린트 헤드에 상기 각 개별 기체 유통 배관을 접속한 경우에는 각 프린트 헤드 내에 유입된 기체 및 각 프린트 헤드 내에 잔존하고 있는 기체는 상기 각 프린트 헤드에 접속된 각 개별 기체 유통 배관 및 공통 기체 유통 배관을 통과해서 대기 중에 방출되게 된다.

또한, 상기 각 양자 사이, 즉 상기 각 접속부와 각 프린트 헤드 사이의 각 개별 송액 배관 도중에 상기 각 개별 기체 유통 배관을 접속한 경우에는, 잉크 탱크로부터 공통 송액 배관을 도포액과 함께 통과한 기체는 각 개별 송액 배관에 유입된 후라도 각 개별 기체 유통 배관 및 공통 기체 유통 배관을 통과해서 대기 중에 방출되게 된다. 또, 이 경우에도 각 프린트 헤드 내에 이미 잔존하고 있는 기체는 각 프린트 헤드의 토출 노즐로부터 대기 중에 방출된다.

이상의 구성에 있어서, 상기 공통 기체 유통 배관에 부압원에 연결되는 부압 배관을 접속시키는 것이 바람직하다.

이렇게 하면, 각 프린트 헤드에 도포액을 유입시킨 후에 공통 기체 유통 배관을 대기에 대하여 폐쇄 상태로 하고, 또한 부압원으로부터의 부압을 부압 통로를 통해 공통 기체 유통 배관 및 각 개별 기체 유통 배관 및 이들에 연결되는 각 프린트 헤드에 작용 시킴으로써 각 프린트 헤드의 도포액의 내압이 내려가고, 토출 노즐 선단으로부터의 소위 액 흘러내림이 효율적으로 방지됨과 아울러, 각 프린트 헤드의 상호간에 균일하게 내압을 내릴 수 있으므로, 불균일을 발생시키지 않고 양호하게 도포액을 분출시킬 수 있게 된다.

이 경우, 상기 공통 기체 유통 배관은 부압 배관에 연결되는 바이패스 배관을 갖고, 그 바이패스 배관에 상기 각 개별 기체 유통 배관을 소정 간격을 두고 접속시키는 것이 바람직하다.

이렇게 하면, 부압 배관으로부터의 부압이 바이패스 배관을 통해 소정 간격으로 배열된 각 개별 기체 유통 배관에 작용하게 되므로, 각 프린트 헤드 내의 도포액에 대해서는 응답성 좋고 균일하게 또한 안정적으로 부압을 가할 수 있게 된다.

이상의 구성에 있어서, 상기 잉크 탱크의 내부 공간에 기체압원으로부터의 압력 기체를 압송하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이렇게 하면, 기체압원으로부터의 압력 공기를 잉크 탱크의 내부 공간에 유입시킴으로써 잉크 탱크에 저류되어 있는 도포액이 압력 공기에 의해 공통 송액 배관에 흐르게 됨과 아울러, 각 개별 송액 배관을 통과해서 각 프린트 헤드에 충전된다. 이것에 의해, 균일한 압력으로 각 프린트 헤드에 도포액을 송액할 수 있게 됨과 아울러, 매우 단시간에 잉크 탱크로부터 각 프린트 헤드에 도포액이 충전되게 되어 충전 작업의 신속화 및 그 작업 효율의 개선이 도모된다.

이상의 구성에 있어서, 상기 공통 기체 유통 배관은 상기 잉크 탱크의 액면보다 상방 위치가 수평 방향으로 연장되고, 또한 상기 공통 송액 배관으로부터 하방을 향해 상기 각 개별 기체 유통 배관이 연장됨과 아울러, 상기 공통 송액 배관은 상기 공통 기체 유통 배관보다 하방 위치이고 상기 각 프린트 헤드의 상방 위치가 수평 방향으로 연장되며, 또 상기 공통 송액 배관으로부터 하방을 향해 상기 각 개별 송액 배관이 연장되어 있는 것이 바람직하다.

이렇게 하면, 기체를 대기 중에 방출하기 위한 펌프 등을 설치하지 않아도 기체가 도포액 속을 상방을 향해 부상한다는 자연 현상에 기초하여 공통 송액 배관이나 각 프린트 헤드로부터 기체를 적확하게 또한 효율적으로 대기 중에 방출할 수 있게 된다.

<발명의 효과>

상기 제 1 기술적 과제에 대응하는 본 발명에 따른 잉크젯 헤드에 의하면, 액상 재료를 토출하는 노즐을 일렬로 배치한 라인형 잉크젯 노즐을, 노즐의 위치를 노즐 피치의 1/n 피치만큼 서로 어긋나게 해서 n개 병렬로 배치하고 있으므로, 잉크젯 헤드 전체적으로는 노즐 피치를 좁게 할 수 있는 물리적인 한계보다 노즐 피치를 좁게 할 수 있다. 또한, 라인형 잉크젯 노즐을 조합하고 있으므로, 각 라인형 잉크젯 노즐의 토출 타이밍을 조절함으로써 도트 피치의 조정을 행할 수 있어 정밀한 도포부터 거친 도포(coarse coating) 등의 조정을 간단하게 행할 수 있다. 또, 본 발명에 따른 라인형 잉크젯 노즐의 위치 조정 방법에 의하면, 병렬로 배치되는 각 라인형 잉크젯 노즐을 카메라로 촬영한 화상에 기초하여 각 라인형 잉크젯 노즐을 부착되어야 할 위치로 조정하므로 라인형 잉크젯 노즐을 정밀도 좋게 위치 조정할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 잉크젯 노즐 유닛의 위치 조정 방법에 의하면, 잉크젯 노즐 유닛의 부착 위치의 기준으로 되는 기준 평면이 형성된 부착 샤프트를 사용하고, 부착 샤프트의 기준 평면에 각 잉크젯 노즐 유닛을 위치 맞춤해서 부착한다. 부착 샤프트의 기준 평면은 1평면이며, 그 직선도, 평면도의 정밀도를 확보하는 것은 비교적 용이하다. 이 때문에, 잉크젯 노즐 유닛을 부착하는 기준면의 정밀도를 확보하는 것을 비교적 간단하게 행할 수 있으므로, 잉크젯 노즐 유닛을 정밀도 좋게 위치 조정해서 부착할 수 있다. 이들 잉크젯 헤드는 노즐 피치를 좁게 할 수 있고, 또한 도트 피치의 조정을 간단하게 행할 수 있으므로, 예를 들면 배향막 형성 장치용 잉크젯 헤드로서 적합하다.

또한, 상기 제 2 기술적 과제에 대응하는 본 발명에 따른 잉크젯 헤드의 토출 이상 검출 방법에 의하면, 잉크젯 헤드의 노즐로부터 토출되어 있는 액상 재료를 촬영한 화상에 기초하여 노즐의 토출 방향의 적어도 2개소 이상의 위치에서 액상 재료의 위치 또는 액 폭을 산출하여 노즐의 토출 이상을 검출한다. 노즐에 토출 이상이 있을 경우에는 액상 재료의 위치 또는 액 폭의 특징량에 현저한 차가 얻어진다. 이것에 의해, 노즐의 토출 이상의 검출을 용이하고 또한 확실하게 행할 수 있다. 또한, 노즐로부터 토출되어 있는 액상 재료에 대하여 카메라의 반대측에서 카메라에 대향하고, 또 광원으로부터 투사된 직접 광이 카메라의 파인더에 입사되지 않도록 광원을 배치하며, 광원으로부터 투사된 직접 광이 노즐로부터 토출되어 있는 액상 재료에서 굴절된 굴절 광을 카메라로 포착함으로써, 노즐로부터 토출되어 있는 액상 재료를 촬영할 때에 헐레이션 등의 문제를 억제할 수 있어 보다 선명하게 액상 재료를 촬영할 수 있다. 따라서, 이렇게 광원을 배치한 토출 이상 검출 장치는 상술한 토출 이상 검출 방법에서 사용하는데 적합하다.

또한, 상기 제 3 기술적 과제에 대응하는 본 발명에 따른 막 형성 방법은 시험 토출 공정에 있어서 막 두께 설정 공정에서 설정한 막의 막 두께와 잉크젯 헤드의 토출 특성을 고려해서 임의로 선택한 농담 레벨의 그레이 패턴으로 시험 토출된다. 이 시험 토출 공정에서는 액적의 융합 후의 건조 과정에서의 막 두께 변화가 고려되어 있지 않으므로, 형성된 막은 두께가 균일해지지 않을 경우가 생긴다. 또, 본 발명에 따른 막 형성 방법은 시험 토출 공정에 있어서 형성된 막의 두께에 기초하여 막 두께 설정 공정에서 설정된 막 두께로 두께가 균일한 막이 형성되도록, 피도포물에 막을 형성하는 막 형성 영역에 대하여 단위 면적마다 토출되는 액상 재료의 그레이 패턴의 농담 레벨을 설정한 분포도를 작성한다(농담 레벨 분포도 작성 공정). 이 농담 레벨 분포도 작성 공정에서 작성된 농담 레벨 분포도는 액적의 융합 후의 건조 과정에서의 막 두께 변화에 의한 영향이 반영되어 있다. 따라서, 이 농담 레벨 분포도 작성 공정에서 작성된 농담 레벨 분포도에 기초한 소정의 농담 레벨의 그레이 패턴으로 피도포물에 액상 재료를 토출함으로써(막 형성 공정) 피도포물에 두께가 균일한 막을 형성할 수 있다.

추가로, 상기 제 4 기술적 과제에 대응하는 본 발명에 따른 장치에 의하면, 피도포물 표면에 잉크젯 프린터에 의해 도포액의 막을 형성하는 막 도포 장치로서, 상기 피도포물 표면 상을 제 1 방향으로 이동할 수 있는 프린트 헤드 유닛과, 상기 제 1 방향과 직교하는 방향으로 상기 프린트 헤드 유닛에 대하여 연속적으로 복수 부착된 프린트 헤드를 갖기 때문에, 장치의 길이를 실질적으로 (피도포물(G)의 길이)＋2×(프린트 헤드의 폭)에 포함할 수 있다. 또한, 프린트 헤드 유닛의 1회의 이동으로 도포를 완료할 수 있으므로 도포막의 이음매가 발생하지 않아서 막 불균일이 생기지 않는다. 또, 피도포물의 전체 폭에 걸쳐 다수의 프린트 헤드를 병설하는 경우라도 프린트 헤드의 주위의 배관계가 간소화됨과 아울러, 프린트 헤드와 고정측 사이의 배관 배선수를 대폭 삭감할 수 있으므로 배관과 배선을 공통의 케이블 베어 내에 수납해서 프린트 헤드 유닛의 이동 저항을 대폭 삭감하여 정확한 이동 제어를 가능하게 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 잉크젯 헤드의 구성을 나타내는 저면도이다.

도 2는 상기 잉크젯 헤드의 라인형 잉크젯 노즐의 부착 공정을 나타내는 도면이다.

도 3은 변형예에 따른 잉크젯 헤드의 잉크젯 노즐 유닛의 배치 위치를 나타내는 평면도이다.

도 4는 변형예에 따른 잉크젯 헤드의 잉크젯 노즐 유닛의 부착 구조(위치 조정)를 나타내는 평면도이다.

도 5는 도 4의 A-A측 단면도이다.

도 6은 변형예에 따른 잉크젯 헤드의 잉크젯 노즐 유닛의 부착 구조(높이 조정)를 나타내는 측면도이다.

도 7은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 토출 이상 검출 장치의 구성을 나타내는 평면도이다.

도 8의 (a), (b)는 각각 상기 토출 이상 검출 장치의 측면도이다.

도 9는 상기 토출 이상 검출 장치의 카메라와 광원의 위치 관계를 나타내는 평면도이다.

도 10은 상기 토출 이상 검출 장치의 토출 이상 판정 방법을 나타내는 측면 도이다.

도 11은 상기 토출 이상 검출 장치에 의해 액적을 촬영한 상태를 나타내는 측면도이다.

도 12는 액상 재료의 카메라의 촬영 방향의 비행 굴곡을 나타내는 평면도이다.

도 13은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 막 형성 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 14는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 잉크젯 헤드의 도트 위치를 나타내는 평면도이다.

도 15은 농담 레벨 100%의 그레이 패턴의 도트 위치를 예시한 평면도이다.

도 16은 농담 레벨 50%의 그레이 패턴의 도트 위치를 예시한 평면도이다.

도 17의 (a)는 시험 토출 공정에서의 액상 재료의 토출 상태를 나타내는 단면도이며, (b)는 시험 토출 공정에서 형성된 막의 막 두께를 나타내는 도면이다. (c)는 막 형성 공정에서의 액상 재료의 토출 상태를 나타내는 단면도이고, (d)는 막 형성 공정에서 형성된 막의 막 두께를 나타내는 도면이다.

도 18은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 막 도포 장치의 평면도이다.

도 19는 상기 막 도포 장치의 배관도이다.

도 20의 (A)는 상기 막 도포 장치의 배선도, (B)는 상기 막 도포 장치의 통상의 배선도이다.

도 21의 (A)는 잉크 탱크의 정면도, (B)는 잉크 탱크의 측면도이다.

도 22는 종래의 막 도포 장치의 평면도이다.

도 23은 막 이음매를 해소할 수 있지만 대형으로 되므로 실현성이 없는 막 도포 장치의 평면도이다.

도 24는 도 22의 막 도포 장치에 의한 막 이음매의 이미지도이다.

도 25의 (A)는 도 22의 막 도포 장치에 의한 중복 도포의 이미지도, (B)는 마찬가지로 부분 중복 도포의 이미지도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 잉크젯 헤드(잉크젯 노즐 유닛) 2 : 라인형 잉크젯 노즐

3 : 하우징 4 : 노즐

5 : 노즐 부착면 10 : 작업 스페이스

11 : 하우징 고정부 12 : 카메라

13 : 제어부 14 : 테이블

15 : 기억부 16 : 이동 조작부

17 : 모니터 18 : 기준 위치

20 : 잉크젯 헤드(잉크젯 노즐 유닛을 직렬로 배치한 형태)

21 : 부착 샤프트 22 : 기준 평면

23, 28, 29, 30 : 나사 구멍 24 : 어댑터

24a : 어댑터의 세로로 연장된 부위 24b : 어댑터의 가로로 연장된 부위

25 : 홈 26, 27 : 측면

31 : 부착 샤프트의 하면 32, 33, 47, 48, 49 : 나사

34 : 부착 샤프트의 측면(기준 평면과는 반대측의 측면)

41 : 어댑터의 가로로 연장된 부위의 하면

42 : 어댑터의 가로로 연장된 부위의 측면

44 : 부착벽부 45 : 부착벽부의 내측의 측면

46 : 하우징의 상면 51 : 피도포물

52 : 기판 53 : 측장기

g : 갭 j : 분출 영역

P1 : 노즐 피치

이하, 본 발명의 실시형태를 첨부된 도면을 참조해서 설명한다.

[제 1 실시형태]

도 1~도 6은 본 발명의 제 1 실시형태를 예시하는 것이다. 이 제 1 실시형태에 따른 잉크젯 헤드(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 2개의 라인형 잉크젯 노즐(2a, 2b)과, 라인형 잉크젯 노즐(2a, 2b)을 부착하는 하우징(3)으로 구성되어 있다.

라인형 잉크젯 노즐(2a, 2b)은 액상 재료를 토출하는 노즐(4)을 소정의 간격으로 일렬로 배치한 것이다. 라인형 잉크젯 노즐(2a, 2b)은 성형시에 노즐(4)을 동시에 성형하고 있으므로, 각 노즐(4)의 형상 및 위치를 정밀도 좋게 제조할 수 있다. 또한 이 라인형 잉크젯 노즐(2a, 2b)은, 각 노즐(4)에는 각각 액상 재료 공급부(도시생략)로부터 액상 재료가 공급되고, 또 제어 장치(도시생략)에 의한 분사 지령 신호에 기초하여 소정의 타이밍에서 액상 재료가 토출되게 되어 있다. 이것에 의해, 라인형 잉크젯 노즐(2a, 2b)은 각 노즐(4)에 같은 타이밍에서 액상 재료를 토출시킬 수도 있고, 선택된 몇 개의 노즐(4)로부터만 액상 재료를 토출시킬 수도 있다.

이 잉크젯 헤드(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 하우징(3)에 2개의 라인형 잉크젯 노즐(2a, 2b)을 서로 노즐(4)의 위치를 노즐 피치(P1)의 절반 피치(1/2P1)만큼 어긋나게 해서 2개 병렬로 배치하고 있다. 2개의 라인형 잉크젯 노즐(2a, 2b)의 상대적인 위치 관계를 정밀도 좋게 조정하는 것은 이 잉크젯 헤드(1)에 있어서 매우 중요하다.

이 실시형태에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 하우징(3)에 라인형 잉크젯 노즐(2)을 부착할 때는 하우징(3)에 라인형 잉크젯 노즐(2)을 노즐 부착면(5)에 대향하는 위치에 CCD 카메라(12)(화상 도입 장치, 카메라)를 배치하고, CCD 카메라(12)의 화상에 기초하여 라인형 잉크젯 노즐(2a, 2b)의 노즐(4)의 위치를 맞추고 있다.

잉크젯 헤드(1)의 조립 작업을 행하는 작업 스페이스(10)는, 예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이, 하우징(3)을 고정하는 하우징 고정부(11)와, CCD 카메라(12)와, CCD 카메라(12)의 이동을 제어하는 제어부(13)를 구비하고 있다. 도 2 중 부호 15는 기억부, 16은 이동 조작부, 17은 CCD 카메라(12)로 촬영된 화상을 표시하는 모니터이다.

이 하우징 고정부(11)는 하우징(3)의 노즐 부착면(5)을 아래로 향하게 해서 고정하게 되어 있다. CCD 카메라(12)는 하우징 고정부(11)에 고정된 하우징(3)의 노즐 부착면(5)에 대향한 상태에서 노즐 부착면(5)에 대하여 평행하게 이동하도록 배치되어 있다. 예를 들면, CCD 카메라(12)는 정밀하게 위치 조정 가능한 XY 테이블(14)에 설치하고, 노즐 부착면(5)에 대하여 매우 정밀도 좋게 CCD 카메라(12)의 위치를 조정할 수 있게 하면 된다.

또한, 제어부(13)는 하우징(3)의 임의로 선택된 부위를 기준 위치로 해서 XY 좌표를 설정하고, 각 라인형 잉크젯 노즐(2)의 임의로 선택된 부위가 위치해야 할 위치 좌표(x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), (x4, y4) … 를 각각 기억한 기억부(15)와, 기억부(15)에 기억된 위치 좌표에 따라 CCD 카메라(12)를 이동시키는 이동 조작부(16)를 구비하고 있다. CCD 카메라(12)의 이동 조작은 컴퓨터를 이용해서 CCD 카메라(12)가 정확하게 이동하도록 조작하면 된다.

이 실시형태에서는, 기억부(15)는 도 1의 하우징(3)의 오른쪽 위의 모서리(18)를 하우징(3)의 기준 위치(0, 0)로 해서 XY 좌표를 설정하고, 각 라인형 잉크젯 노즐(2a, 2b)의 좌우의 양단의 노즐(4a1, 4a2, 4b1, 4b2)의 위치 좌표(x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), (x4, y4)를 각각 기억하고 있다.

다음에, 상술한 잉크젯 헤드(1)의 조립 작업을 행하는 작업 스페이스(10)를 이용한 라인형 잉크젯 노즐(2a, 2b)의 위치 조정의 일례를 나타낸다.

라인형 잉크젯 노즐(2a, 2b)의 위치 조정에서는 우선 하우징(3)의 노즐 부착면(5)의 소정의 부착 위치에 정확하게 위치 조정을 행하지 않고 라인형 잉크젯 노즐(2a, 2b)을 설치한다. 이 실시형태에서는, 하우징(3)은 작업 스페이스(10)에 노 즐 부착면(5)을 아래로 향하게 해서 부착되어 있고, 라인형 잉크젯 노즐(2a, 2b)은 노즐 부착면(5)으로부터 떨어지지 않도록, 또한 위치를 미조정할 수 있는 상태로 가고정되어 있다.

라인형 잉크젯 노즐(2a, 2b)의 위치 조정은 각 라인형 잉크젯 노즐(2a, 2b)의 좌우의 양단의 노즐(4a1, 4a2, 4b1, 4b2)을 기억부(15)에 기억시킨 위치 좌표(x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), (x4, y4)로 조정함으로써 행한다.

이 실시형태에서는 모니터(17)에 찍힌 화상에 있어서 CCD 카메라(12)로 촬영된 화상에 겹쳐서 화상의 중심에 촬영 중심을 나타내는 마크(m)(예를 들면 십자의 마크)가 표시되게 되어 있다.

CCD 카메라(12)의 촬영 중심과 하우징(3)의 기준 위치(이 실시형태에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이 하우징(3)의 오른쪽 위의 모서리(18))가 겹치는 위치로 CCD 카메라(12)를 이동시킨다. 그리고, 하우징(3)의 기준 위치(18)를 포함하는 영역(s1)을 촬영한 CCD 카메라(12)의 화상을 보면서, 하우징(3)의 기준 위치(18)에 CCD 카메라(12)의 촬영 중심을 나타내는 마크(m)가 겹치도록 XY 테이블(14)을 조작해서 CCD 카메라(12)를 이동시킨다. 또, 하우징(3)의 기준 위치(18)가 CCD 카메라(12)의 촬영 중심을 나타내는 마크(m)에 일치했는지는, 예를 들면 컴퓨터에 의한 화상 처리에서 하우징(3)의 기준 위치(18)를 인식시켜, 하우징(3)의 기준 위치(18)가 CCD 카메라(12)의 촬영 중심을 나타내는 마크(m)에 일치한 것을 컴퓨터에 판정 시키도록 해도 된다.

이렇게 해서 하우징(3)의 기준 위치에 CCD 카메라(12)의 촬영 중심이 맞춰진 위치를 XY 테이블(14)의 좌표 원점으로 한다. 이 실시형태에서는 하우징(3)의 오른쪽 위의 모서리를 하우징(3)의 기준 위치(18)로 하고, 이 위치를 기준으로 XY 좌표를 정하고 있지만, 하우징(3)의 기준 위치(18)는 하우징(3)의 노즐 부착면(5)의 임의의 위치로 설정할 수 있다.

다음에, 제어부(13)에 의해, 기억부(15)에 기억된 라인형 잉크젯 노즐(2a, 2b)의 노즐(4)의 위치 좌표에 기초하여 CCD 카메라(12)를 이동시킨다.

이 실시형태에서는, 기억부(15)에 기억시킨 노즐의 위치 좌표의 데이터에 기초하여 라인형 잉크젯 노즐(2a)의 우단의 노즐(4a1)이 있어야 할 위치(x1, y1)로 CCD 카메라(12)를 이동시킨다. 이 때, CCD 카메라(12)의 촬영 중심을 나타내는 마크(m)는 라인형 잉크젯 노즐(2a)의 우단의 노즐(4a1)이 있어야 할 위치(x1, y1)를 나타내고 있다. 그리고, 이렇게 이동시킨 CCD 카메라(12)를 고정하고, 그 화상에 하우징(3)의 소정의 부착 위치에 적절히 설치한 라인형 잉크젯 노즐(2a)의 우단의 노즐(4a1)이 찍히도록 하며, 그리고 라인형 잉크젯 노즐(2a)의 우단의 노즐(4a1)의 중심이 CCD 카메라(12)의 촬영 중심을 나타내는 마크(m)의 중심에 맞도록 라인형 잉크젯 노즐(2a)의 위치를 조정한다.

이 실시형태에서는, 화상 인식 수단에 의해 노즐(4a1)의 원형상을 인식시켜 노즐(4a1)의 중심 위치를 산출한다. 그리고, 모니터(17)를 보면서 노즐(4a1)의 중심 위치가 CCD 카메라(12)의 촬영 중심을 나타내는 마크(m)의 중심에 맞도록 하우징(3)의 소정의 부착 위치에 적절히 둔 라인형 잉크젯 노즐(2)의 위치를 미조정한다. 또, 하우징(3)의 기준 위치(18)를 기준으로 한 XY 좌표계에 있어서의 노 즐(4a1)의 중심 위치의 좌표를 산출하고, 모니터(17)에 노즐(4a1)의 중심 위치의 좌표를 표시시켜 모니터(17)에 표시된 좌표값을 보면서, 노즐(4a1)의 중심 위치의 좌표가 노즐(4a1)의 중심이 있어야 할 위치(x1, y1)에 일치하도록 라인형 잉크젯 노즐(2)의 위치를 미조정하도록 해도 된다.

이것에 의해, 라인형 잉크젯 노즐(2a)의 우단의 노즐(4a1)의 중심을 있어야 할 위치(x1, y1)로 조정할 수 있다. 라인형 잉크젯 노즐(2a)의 좌단의 노즐(4a2)의 위치도 마찬가지로 조정한다.

라인형 잉크젯 노즐(2a)은 좌우 양단의 노즐(4a1, 4a2)의 위치를 동시에 있어야 할 위치(x1, y1)(x2, y2)로 조정해서 하우징(3)에 고정한다. 이를 위해, 예를 들면 CCD 카메라(12)를 2개 사용해서 라인형 잉크젯 노즐(2a)의 좌우 양단의 노즐(4a1, 4a2)을 동시에 촬영하여 라인형 잉크젯 노즐(2a)의 위치를 조정하면 된다.

또한, 다른 라인형 잉크젯 노즐(2b)도 마찬가지로 좌우 양단의 노즐(4b1, 4b2)의 위치를 동시에 있어야 할 위치(x3, y3)(x4, y4)로 조정해서 하우징(3)의 소정 위치에 정밀도 좋게 부착한다.

이렇게, 2개의 라인형 잉크젯 노즐(2a, 2b)을 정밀도 좋게 서로 노즐(4)의 위치를 노즐 피치(P1)의 절반 피치(1/2피치)만큼 어긋나게 해서 병렬로 배치할 수 있다. 라인형 잉크젯 노즐(2)을 이렇게 배치한 잉크젯 헤드(1)는 전체적으로 1개의 라인형 잉크젯 노즐(2)의 절반의 노즐 피치(1/2P1)마다 노즐(4)을 배치한 상태와 같다. 따라서, 라인형 잉크젯 노즐(2)의 노즐 피치(P1)를 한계까지 좁게 한 경우, 이 잉크젯 헤드(1)는 전체적으로 노즐 피치를 더욱 절반으로 설정할 수 있다.

또한, 이 잉크젯 헤드(1)는 각 라인형 잉크젯 노즐(2)마다 액상 재료의 토출 타이밍을 조절할 수 있다. 이것에 의해, 정밀한 도포나 거친 도포 등의 도트 피치의 조정을 간단하게 행할 수 있다. 예를 들면, 1개의 라인형 잉크젯 노즐(2)으로부터만 액상 재료의 토출을 행하면, 잉크젯 헤드(1) 전체의 노즐 피치는 1개의 라인형 잉크젯 노즐(2a)의 노즐 피치(P1)로 된다. 또한, 2개의 라인형 잉크젯 노즐(2a, 2b)로부터 소정의 타이밍에서 액상 재료를 토출하면, 잉크젯 헤드(1) 전체적으로 좁은 노즐 피치(1/2p1)로 액상 재료를 토출할 수 있다.

이상, 상술한 실시형태에서는 액상 재료를 토출하는 노즐(4)을 일렬로 배치한 라인형 잉크젯 노즐(2)을, 노즐(4)의 위치를 노즐 피치(P1)의 1/2 피치만큼 서로 어긋나게 해서 2개 병렬로 배치한 잉크젯 헤드(1)를 설명했지만, 병렬로 배치하는 라인형 잉크젯 노즐(2)의 개수(n)는 임의로 늘릴 수 있다.

예를 들면 도면에 나타내는 것은 생략하지만, 3개의 라인형 잉크젯 노즐(2)을 노즐(4)의 위치를 노즐 피치(P1)의 1/3 피치만큼씩 서로 어긋나게 해서 병렬로 배치하면, 잉크젯 헤드 전체의 노즐 피치를 라인형 잉크젯 노즐(2)의 노즐 피치(P1)의 1/3로 할 수 있다. 또한, 4개의 라인형 잉크젯 노즐(2)을 노즐(4)의 위치를 노즐 피치(P1)의 1/4 피치만큼씩 서로 어긋나게 해서 병렬로 배치하면, 잉크젯 헤드 전체의 노즐 피치를 라인형 잉크젯 노즐(2)의 노즐 피치(P1)의 1/4로 할 수 있다. 마찬가지로, n개의 라인형 잉크젯 노즐(2)을 노즐(4)의 위치를 노즐 피치(P1)의 1/n 피치만큼씩 서로 어긋나게 해서 병렬로 배치하면, 잉크젯 헤드 전체의 노즐 피치를 라인형 잉크젯 노즐(2)의 노즐 피치(P1)의 1/n로 할 수 있다.

이렇게 병렬로 배치하는 라인형 잉크젯 노즐(2)의 개수(n)를 늘리면 늘릴수록 잉크젯 헤드 전체의 노즐 피치를 작게 할 수 있다. 단, 병렬로 배치하는 라인형 잉크젯 노즐(2)의 개수(n)를 늘리면 늘릴수록, 병렬하는 라인형 잉크젯 노즐(2)의 선두의 라인형 잉크젯 노즐과 후방의 라인형 잉크젯 노즐의 거리가 넓어진다. 이 때문에, 토출된 액상 재료의 융합 불량이 문제가 되는 용도(예를 들면 배향막을 형성하는 용도 등)에서는 이러한 문제가 생기지 않을 정도로, 병렬로 배치하는 라인형 잉크젯 노즐의 개수(n)를 조정하면 된다. 현재의 상태에서는, 이들의 용도에서는 라인형 잉크젯 노즐을 병렬로 조합하는 개수(n)는 4 또는 5개 정도 이내로 하는 것이 적당하다고 생각된다.

다음에, 상술한 바와 같이 라인형 잉크젯 노즐(2)을 병렬로 조합한 잉크젯 헤드(1)를 1개의 잉크젯 노즐 유닛으로 하고, 이것을 직렬로 조립해서 구성한 잉크젯 헤드를 설명한다.

이 잉크젯 헤드(20)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 잉크젯 노즐 유닛(1)의 액상 재료의 분출 영역(j)의 좌우 양단이 각각 인접하는 잉크젯 노즐 유닛(1)의 액상 재료의 분출 영역(j)에 연속하도록 잉크젯 노즐 유닛(1)을 직렬로 배치한 것이다.

이 실시형태에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 부착 샤프트(21)의 폭 방향에 있어서 부착 샤프트(21)를 사이에 두고 양측에 잉크젯 노즐 유닛(1)을 지그재그형상으로 서로 다르게 배치하고 있다. 부착 샤프트(21)의 한쪽의 측면(도 4 중 상측의 측면)에 기준 평면(22)이 형성되어 있다. 이 기준 평면(22)은 정밀도 좋게 잉 크젯 노즐 유닛(1)을 배치하기 위해 소정의 평면도를 확보하고 있다. 이 실시형태에서는, 기준 평면(22)은 전체적으로 ±5㎛의 평면도를 확보하고, 또한 국부적으로 보아도 ±1㎛/160㎜의 평면도를 확보하고 있다. 또, 부착 샤프트(21)의 하면에는 길이 방향으로 소정의 간격으로 잉크젯 노즐 유닛(1)(잉크젯 노즐 유닛(1)의 후술하는 T자형 어댑터(24))을 부착하는 나사 구멍(23)을 형성하고 있다.

잉크젯 노즐 유닛(1)은, 도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이, 상면에 대략 T자형 평면형상을 구비한 어댑터(24)를 통해서 부착 샤프트(21)에 부착된다. 어댑터(24)는 매우 정밀도 좋게 성형되어 있다. 잉크젯 노즐 유닛(1)은 T자형 어댑터(24)의 가로로 연장된 부위(24b)의 아래에 T자형 어댑터(24)의 가로로 연장된 부위(24b)를 따라 라인형 잉크젯 노즐(2)이 배치되도록 부착된다. 잉크젯 노즐 유닛(1)은 T자형 어댑터(24)에 대하여 소정의 위치에 정밀도 좋게 부착된다. 이 실시형태에서는 부착 샤프트(21)에 어댑터(24)를 부착하고, 그 후에 잉크젯 노즐 유닛을 어댑터(24)에 부착하고 있다. 통상, 잉크젯 노즐 유닛을 분리할 때는 어댑터(24)를 부착 샤프트(21)에 부착한 상태로 해서 잉크젯 노즐 유닛(1)만을 어댑터(24)로부터 분리할 수 있게 되어 있다.

어댑터(24)는 도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이, 세로로 연장된 부위(24a)의 중앙부에 부착 샤프트(21)에 장착되는 홈(25)을 구비하고 있다. 홈(25)의 세로 방향의 양 측면(26, 27)에는 부착 샤프트(21)의 기준 평면(22)과 같은 정도의 평면도를 확보하고 있다. 홈(25)의 저면에는 부착 샤프트(21)의 나사 구멍(23)에 대응시켜서 나사를 장착하는 나사 구멍(28)이 형성되어 있다. 이 나사 구멍(28)은 부착 샤프트(21)와 어댑터(24)의 상대적인 위치 관계를 미묘하게 조절할 수 있도록 장착되는 나사의 지름에 대하여 지름이 큰 구멍을 형성하고 있다. 또한, 홈(25)의 양측에는 각각 세로 방향으로 어댑터(24)의 측면(26 또는 27)을 기준 평면(22)에 압착하는 나사(도시생략)를 장착하는 나사 구멍(29, 30)이 형성되어 있다.

어댑터(24)를 부착 샤프트(21)에 부착할 때는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 부착 샤프트(21)의 하면(31)에 어댑터(24)의 홈(25)을 끼워 넣고, T자형 어댑터(24)의 세로로 연장된 부위(24a)가 부착 샤프트(21)에 대하여 직교하도록 부착 샤프트(21)에 부착한다. 그리고, 각 어댑터(24)는 도 4에 나타내는 바와 같이, 부착 샤프트(21)의 기준 평면(22)에 위치 맞춤을 해서 부착 샤프트(21)에 고정된다.

이 실시형태에서는, 미리 부착 샤프트(21)의 기준 평면(22)에 T자형 어댑터(24)의 홈(25)의 한쪽의 측면(26 또는 27)을 압착해서 부착 샤프트(21)에 대하여 어댑터(24)를 정밀도 좋게 부착하고, 또한 어댑터(24)에 잉크젯 노즐 유닛(1)을 정밀도 좋게 부착하도록 해서 부착 샤프트(21)에 대한 잉크젯 노즐 유닛(1)의 부착 정밀도를 확보하고 있다.

어댑터(24)의 부착은, 예를 들면 T자형 어댑터(24)의 홈(25)을 부착 샤프트(21)의 하면(31)에 장착하고, 이 상태에서 어댑터(24)의 하면으로부터 나사(32, 33)를 부착하여 어댑터(24)를 부착 샤프트(21)에 가볍게 고정한다(가고정). 그리고, 부착 샤프트(21)의 기준 평면(22)과는 반대측의 측면(34)측에 있어서 홈(25)의 측면(26 또는 27)의 나사 구멍(29 또는 30)에 나사(도시생략)를 부착하고, 이 나사를 나사 결합시켜 나사의 선단을 부착 샤프트(21)의 측면(34)에 압착한다. 이것에 의해 부착 샤프트(21)의 기준 평면(22)측에 있어서 홈(25)의 측면(27 또는 26)과 기준 평면(22)을 접촉시키고, T자형 어댑터(24)를 정밀도 좋게 부착 샤프트(21)에 직교시킨 상태로 하고, 나사(32, 33)로 어댑터(24)를 부착 샤프트(21)에 고정한다. 이것에 의해, T자형 어댑터(24)의 세로로 연장된 부위(24a)를 정밀도 좋게 부착 샤프트(21)에 직교시킨 상태에서 어댑터(24)를 부착 샤프트(21)에 고정할 수 있다.

보다 구체적으로는, 도 5에 나타내는 어댑터(24)에서는 홈(25)의 측면(26, 27) 중 T자의 세로로 연장된 부위(24a)의 선단측의 측면(26)이 부착 샤프트(21)의 기준 평면(22)에 대향하고 있다. 이 경우, 도면 중 좌측의 기단측의 나사 구멍(30)에 결합된 나사(도시생략)의 선단을 부착 샤프트(21)의 측면(34)에 압착함으로써 도면 중 우측의 측면(26)을 부착 샤프트(21)의 기준 평면(22)에 접촉시키고 있다.

도면에 나타내는 것은 생략하지만, 어댑터(24)의 홈(25)의 측면(26, 27) 중 T자의 세로로 연장된 부위(24a)의 기단측의 측면(27)이 부착 샤프트(21)의 기준 평면(22)에 대향하고 있을 경우(도 5의 좌우 모양 반대의 경우)에는 선단측의 나사 구멍(29)에 나사를 결합시켜 나사의 선단을 부착 샤프트(21)의 측면(34)에 압착하고, 어댑터(24)의 기단측의 측면(27)을 부착 샤프트(21)의 기준 평면(22)에 압착하면 된다.

이렇게, 이 실시형태에서는 부착 샤프트(21)의 한쪽의 측면에 기준 평면(22)을 형성하여 모든 어댑터(24)를 이 기준 평면(22)에 맞춰서 부착하도록 했다. 이렇게 하면, 부착 샤프트(21)의 기준 평면(22)의 평면도를 정밀도 좋게 확보하면 모든 어댑터(24)를 정밀도 좋게 부착할 수 있으므로, 어댑터(24)의 부착 정밀도를 확보 하는 것을 용이하게 행할 수 있다.

다음에, 이렇게 부착 샤프트(21)에 정밀도 좋게 부착한 어댑터(24)에 잉크젯 노즐 유닛(1)을 부착하는 방법을 설명한다. 잉크젯 노즐 유닛(1)을 어댑터(24)에 부착하는 경우는 상술한 어댑터(24)의 부착과 마찬가지로 고도의 부착 정밀도를 확보하는 것이 요구된다.

이 실시형태에서는, 잉크젯 노즐 유닛(1)은 부착되는 어댑터(24)의 가로로 연장된 부위(24b)의 하부에 부착되도록 되어 있고, 상술한 고도의 부착 정밀도를 확보하기 위해 어댑터(24)의 가로로 연장된 부위(24b)의 하면(41) 및 측면(42)을 정밀도 좋게 가공하고 있다.

구체적으로는, 어댑터(24)의 가로로 연장된 부위(24b)의 측면(42)은 어댑터(24)의 홈(25)의 측면(26, 27)과 평행하게 되도록 형성하고, 어댑터(24)의 가로로 연장된 부위(24b)의 하면(41)은 가로로 연장된 부위(24b)의 측면(42)에 대하여 직각으로 연장되도록 정밀도 좋게 형성되어 있다. 또한, 어댑터(24)의 가로로 연장된 부위(24b)의 하면(41)과 측면(42)은 부착 샤프트(21)의 기준 평면과 같은 정도의 평면도로 형성되어 있다.

또한, 잉크젯 노즐 유닛(1)의 하우징(3')은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 하우징(3')의 상부(노즐 부착면(5)과는 반대측의 면)의 측 가장자리부에 수직하게 기립한 부착 벽부(44)를 구비하고 있고, 부착 벽부(44)의 내측의 측면(45)과 하우징(3')의 상면(46)이 각각 정밀도 좋게 가공되어 있다.

구체적으로는, 부착 벽부(44)의 내측의 측면(45)은 하우징(3')의 상면(46)에 대하여 직각으로 연장되도록 형성되어 있고, 부착 벽부(44)의 내측의 측면(45)과 하우징(3')의 상면(46)은 각각 기준 평면(22)과 같은 정도의 평면도로 형성되어 있다.

잉크젯 노즐 유닛(1)을 어댑터(24)에 부착하는 경우는, 우선 도 5에 나타내는 바와 같이, 우선 어댑터(24)의 가로로 연장된 부위(24b)의 하면(41)과 측면(42)에 잉크젯 노즐 유닛(1)의 하우징(3')의 상면(46) 및 부착 벽부(44)의 내측의 측면(45)을 압착한다. 다음에, 어댑터(24)의 가로로 연장된 부위(24b)에 부착한 나사(47, 48)로 잉크젯 노즐 유닛(1)의 하우징(3')을 어댑터(24)에 가볍게 고정한다(가고정).

다음에, 하우징(3')의 부착 벽부(44)에 외측으로부터 부착된 나사(49)에 의해 부착 벽부(44)의 측면(45)을 어댑터(24)의 가로로 연장된 부위(24b)의 측면(42)이 닿도록 가볍게 조인다. 그리고, 어댑터(24)에 대한 하우징(3')의 수평 방향의 위치를 조절하면서 나사(47, 48, 49)를 교대로 체결해서 잉크젯 노즐 유닛(1)을 어댑터(24)에 고정한다. 이렇게, 이 실시형태에서는 하우징(3')의 상면(46)과 어댑터(24)의 가로로 연장된 부위(24b)의 하면(41), 및 부착 벽부(44)의 내측의 측면(45)과 어댑터(24)의 가로로 연장된 부위(24b)의 측면(42)을 각각 압착한 상태에서 잉크젯 노즐 유닛(1)의 하우징(3')을 고정함으로써 어댑터(24)에 대한 잉크젯 노즐 유닛(1)의 부착 정밀도를 확보하고 있다.

이 실시형태에 따른 잉크젯 노즐 유닛(1)의 부착 방법에 의하면, 통상 잉크젯 노즐 유닛(1)을 분리할 때는 부착 샤프트(21)에 어댑터(24)를 부착한 상태 그대 로 잉크젯 노즐 유닛(1)만 어댑터(24)로부터 분리할 수 있다. 그리고, 잉크젯 노즐 유닛(1)을 어댑터(24)에 부착하는 경우는 상술한 바와 같이 나사(47, 48, 49)를 교대로 체결해서 잉크젯 노즐 유닛(1)을 어댑터(24)에 고정하면 잉크젯 노즐 유닛(1)을 정밀도 좋게 부착할 수 있다. 따라서, 잉크젯 노즐 유닛(1)의 부착과 분리를 용이하게 행할 수 있다.

다음에, 잉크젯 노즐 유닛(1)과, 액상 재료를 도포하는 피도포물(51) 사이의 갭(g)(도 6 참조)의 조정을 설명한다. 갭(g)은 지나치게 크면 비행 굴곡이 생기기 쉽고, 지나치게 좁으면 잉크젯 노즐 유닛(1)의 하면에 저류된 액이 피도포물(51)에 접촉해 버린다. 이 때문에, 갭(g)의 하한은 0.5㎜ 이상(보다 바람직하게는 0.7㎜ 이상)으로 하고, 갭(g)의 상한은 1.2㎜ 이하(보다 바람직하게는 1.0 이하)의 소정의 값으로 조정한다.

이 실시형태에서는, 갭(g)의 조정은, 도 6에 나타내는 바와 같이, 피도포물(51)의 상면에 피도포물(51)로부터 단부가 밀려나오도록 기판(52)(유리 기판)을 둔다. 또한, 잉크젯 노즐 유닛(1)의 노즐(4)이 배치된 면에 대향시켜서 측장기(53)를 배치한다. 이 실시형태에서는, 측장기(53)로는 거리 측정을 정확하게 행할 수 있도록 광학식 측장기(레이저 측장기)를 사용하고 있다. 그리고, 측장기(53)에 의해 측장기(53)와 잉크젯 노즐 유닛(1)의 노즐면의 거리(L1)을 측정한다. 다음에, 피도포물(51) 상에 적재된 기판(52)을 측장기(53) 상에 진입시켜서 측장기(53)와 기판(52)의 하면 사이의 거리(L2)를 측정한다. 라인형 잉크젯 노즐(2)의 노즐면과 피도포물(51)의 상면 사이의 갭(g)은 거리(L1)와 거리(L2)의 차(g＝L1－L2)로서 산 출된다. 그리고, 측정된 갭(g)이 미리 정한 갭값으로 되도록 잉크젯 노즐 유닛(1)을 부착한 부착 샤프트(21)의 높이를 조정하면 된다.

이것에 의해, 갭(g)을 고정밀도로 조정할 수 있고, 잉크젯 노즐 유닛(1)의 각 노즐(4)로부터 토출된 액상 재료의 착탄 위치의 제어를 용이하게 행할 수 있음과 아울러, 액 고임이 피도포물에 부착되는 것을 방지할 수 있다.

이상, 설명한 바와 같이 이 잉크젯 헤드(20)에 의하면 액상 재료를 토출하는 노즐(4)을 일렬로 배치한 라인형 잉크젯 노즐(2)을, 노즐(4)의 위치를 노즐 피치(P1)의 1/n 피치만큼 서로 어긋나게 해서 n개 병렬로 배치한 잉크젯 헤드(1)를 잉크젯 노즐 유닛로서 사용하고 있으므로, 전체적으로 라인형 잉크젯 노즐(2)의 노즐 피치를 좁게 할 수 있다. 또한, 이 잉크젯 헤드(20)는 각 잉크젯 노즐 유닛(1)의 각 라인형 잉크젯 노즐(2)마다 액상 재료의 토출 타이밍을 조절할 수 있다. 이것에 의해, 도트 피치의 조정을 행할 수 있어 정밀한 도포부터 거친 도포 등의 조정을 간단하게 행할 수 있다.

그리고, 상술한 바와 같이 부착 샤프트(21)에 복수의 잉크젯 노즐 유닛(1)을 정밀도 좋게 부착함으로써 한번에 액상 재료를 도포할 수 있는 영역을 확보할 수 있어 처리의 스피드를 향상시킬 수 있다.

이 실시형태에 따른 잉크젯 헤드(20)는 잉크젯 헤드(20)로부터 토출되는 액상 재료를 배향막 재료로 하고, 배향막 재료가 도포되는 피도포물을, 예를 들면 액정 소자 기판으로 할 경우에 부착 샤프트(21)의 길이를 액정 소자 기판의 폭에 따른 길이를 확보하고, 액정 소자 기판의 폭 전체면에 잉크젯 노즐 유닛(1)이 대향하 도록 잉크젯 노즐 유닛(1)을 배치시킬 수 있다.

이것에 의해, 액정 소자 기판에 배향막 재료를 도포할 때에 한번에 도포할 수 있고, 배향막 재료의 막 두께를 균일하게 할 수 있음과 아울러, 처리 스피드를 향상시킬 수 있다. 이렇게, 이 잉크젯 헤드는 라인형 잉크젯 노즐을 병렬로 조합한 잉크젯 헤드를 1개의 잉크젯 노즐 유닛으로 하고, 이것을 직렬로 조립해서 구성하고 있으며, 노즐 피치 및 도트 피치의 조정이 용이하고, 또 잉크젯 노즐 유닛을 소정의 길이 직렬로 배치함으로써 액상 재료를 균일하게 도포할 수 있으며, 처리의 스피드도 빠르다. 따라서, 특히 도포된 액상 재료를 불균일 없이 융합시켜서 막 두께의 균일성을 확보하는 것이 필요한 배향막 형성 장치용 잉크젯 헤드로서 바람직하다.

이상, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 잉크젯 헤드를 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 하우징(3), 부착 샤프트(21), 어댑터(24) 등의 각 구성 부재의 형상이나, 각 구성 부재 사이의 상호의 부착 구조 등은 다양한 변경이 가능하다.

[제 2 실시형태]

도 7~도 11은 본 발명의 제 2 실시형태를 예시하는 것이다. 이 제 2 실시형태에 따른 잉크젯 헤드의 토출 이상 검출 장치(1)는, 도 7 및 도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 잉크젯 헤드(2)의 노즐(3)로부터 토출되어 있는 액상 재료(4)를 촬영하는 카메라(5)와, 촬영에 필요로 하는 광을 조사하는 광원(6)과, 카메라(5)로 촬영된 화상을 처리해서 토출 이상을 검출하는 토출 이상 검출부(7)로 구성되어 있다. 또, 이 실시형태에서는 잉크젯 헤드(2)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 직렬로 노즐(3)이 배치된 단일의 잉크젯 헤드(2a)를 길이 방향으로 지그재그형상으로 서로 다르게 위치를 어긋나게 해서 배치한 구조로 되어 있다.

카메라(5)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 잉크젯 헤드(2)의 토출 방향에 직교하는 방향으로부터 잉크젯 헤드(2)로부터 토출되어 있는 액상 재료(4)(도 8(a) 참조)를 촬영할 수 있도록 배치되어 있다. 또, 카메라(5)의 핀트는 잉크젯 헤드(2)로부터 액상 재료(4)가 정상으로 토출되어 있을 때에 액상 재료(4)에 맞도록 설정되어 있다.

광원(6)은 액상 재료(4)를 사이에 두고 카메라(5)의 반대측에 배치되어 있고, 광원(6)으로부터 조사되는 광(직접 광)이 직접 카메라(5)의 파인더(5a)에 입사되지 않도록, 카메라(5)에 정반대가 아니라 카메라(5)에 정반대의 위치로부터 조금 위치를 옆, 경사 또는 상하로 어긋나게 하여, 카메라(5)의 촬영 방향에 대해 비스듬하게 광을 조사하고 있다. 이것에 의해, 광원(6)로부터 조사된 광(직접 광(11))은, 도 9에 나타내는 바와 같이, 액상 재료(4)에서 굴절한 광(굴절 광(12))이 카메라(5)의 파인더(5a)에 입사되게 되어 있다.

상기 구성에 의해, 광원(6)으로부터 광을 조사해서 카메라(5)로 촬영하면 액상 재료(4)의 액적이 토출되는 스피드가 빠르기 때문에, 도 10에 나타내는 바와 같이, 액상 재료(4)는 액기둥형상으로 보인다. 또, 광원(6)으로부터 순간적인 광을 조사해서 카메라(5)로 촬영하면, 도 11에 나타내는 바와 같이, 액상 재료(4)를 액적의 상태로 촬영할 수 있다.

또한, 이 실시형태에서는 도 7에 나타내는 바와 같이 잉크젯 헤드(2)에 대하여 카메라(5)와 광원(6)을 상대적으로 이동시키는 제어부(8)를 구비하고 있다.

카메라(5)의 핀트는 카메라(5)와 광원(6)의 상대 이동에 따라, 항상 노즐(3)로부터 정상으로 토출되어 있을 경우를 가정해서 액상 재료(4)에 카메라(5)의 핀트가 맞도록 제어되어 있다.

이 실시형태에서는, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이 제어부(8)가 카메라(5)와 광원(6)의 상대 이동에 대하여, 카메라(5)의 핀트가 항상 노즐(3)로부터 정상으로 토출되어 있을 경우를 가정해서 액상 재료(4)에 맞도록 노즐(3)에 대하여 카메라(5)와 광원(6)의 위치 관계를 제어하고 있다. 즉, 이 실시형태에서는 도면 중 우측에 배치된 단일의 잉크젯 헤드(2a2)로부터 토출된 액상 재료(4)를 촬영할 때는, 도면 중 좌측에 배치된 잉크젯 헤드(2a1)로부터 토출된 액상 재료(4)를 촬영할 때에 비해서 카메라(5)와 광원(6)이 오른쪽으로 이동하고, 도면 중 좌측에 배치된 단일의 잉크젯 헤드(2a2)로부터 토출된 액상 재료(4)를 촬영할 때는 반대로 카메라(5)와 광원(6)이 왼쪽으로 이동하게 되어 있다.

또한, 도 8(a)는 잉크젯 헤드(2)에 대하여 도면 중 좌측에 배치된 단일의 잉크젯 헤드(2a1)로부터 토출된 액상 재료(41)를 촬영할 때의 카메라(5)와 광원(6)의 위치를 나타내고 있다. 또, 도 8(b)는 잉크젯 헤드(2)에 대하여 도면 중 우측에 배치된 단일의 잉크젯 헤드(2a2)로부터 토출된 액상 재료(42)를 촬영할 때의 카메라(5)와 광원(6)의 위치를 나타내고 있다.

토출 이상 검출부(7)는, 도 7에 나타내는 바와 같이 카메라(5)로 촬영한 액 상 재료(4)의 화상에 기초하여 노즐(3)의 토출 방향 중 적어도 2개소 이상의 위치에서 액상 재료(4)의 위치 또는 액 폭을 산출하고, 액상 재료(4)의 위치 또는 액 폭을 산출한 각각의 위치에서 노즐(3)로부터 액상 재료(4)가 정상으로 토출되었을 때의 액상 재료(4)의 위치 또는 액 폭과 비교해서 노즐(3)의 토출 이상을 검출한다.

이 실시형태에서는, 토출 이상 검출부(7)는 카메라(5)로 촬영한 화상을 기억하는 화상 기억부(16)와, 노즐(3)의 토출 방향 중 적어도 2개소 이상의 위치에서 액상 재료(4)의 위치 또는 액 폭을 산출하는 산출부(17)와, 노즐(3)로부터 액상 재료(4)가 정상으로 토출되었을 때의 액상 재료(4)의 위치 또는 액 폭의 정상값을 기억한 정상값 기억부(18)와, 노즐의 토출 이상을 판정하는 판정부(19)를 구비하고 있다.

산출부(17)는 화상 기억부(16)에 기억된 화상에 기초하여 액상 재료(4)를 추출하는 이진화 처리를 행하고, 액상 재료(4)의 위치 또는 액 폭을 산출하는 위치를 특정하여 액상 재료(4)의 위치 또는 액 폭을 산출한다.

이진화 처리는 화상 기억부(16)에 기억된 화상의 각 화소를 휘도나 색채 등 화상 상의 특징에 착안해서 역치를 설정하고, 화상 기억부(16)에 기억된 화상 중에서 액상 재료(4)를 컴퓨터가 인식할 수 있는 상태로 추출하는 처리이다. 이것에 의해, 카메라(5)에 의해 액기둥형상으로 촬영된 액상 재료(4)를 추출할 수 있다. 액상 재료(4)를 추출한 이진화 화상에서는, 예를 들면 액상 재료(4) 또는 액상 재료(4) 이외의 부분의 한쪽을 흰색, 다른 쪽을 검은색으로 해서 표시시킬 수 있다.

다음에, 액상 재료(4)의 위치 또는 액 폭을 산출하는 위치는 노즐(3)의 토출 방향에 대하여 떨어진 적어도 2개소 이상의 위치를 선택한다. 이 실시형태에서는, 도 10에 나타내는 바와 같이 노즐(3)의 토출 방향(S)에 대하여 노즐(3)에 가까운 위치와, 노즐(3)로부터 떨어진 위치에 노즐(3)의 토출 방향(S)에 소정의 폭을 갖고, 잉크젯 헤드(2)의 하면에 대하여 평행하게 연장된 2개의 가상의 블록(A, B)을 이진화 화상에 적용시킨다. 그리고, 이 각 블록(A, B)마다 블록(A, B)과 액상 재료(4)가 교차하는 4개의 교차 좌표(a~d)를 산출한다. 그리고, 이 4개의 교차 좌표(a~d)로부터 노즐(3)에 가까운 위치와, 노즐(3)로부터 떨어진 위치에 있어서의 액상 재료(4)의 위치와 액 폭을 산출한다.

액상 재료(4)의 위치는, 예를 들면 각 블록(A, B)마다 블록(A, B)과 액상 재료(4)가 교차하는 4개의 교차 좌표(a~d)의 중심(블록(A, B)과 액상 재료(4)가 교차해서 그려지는 사각형(abcd)의 중심)으로서 산출하면 된다. 또한, 액상 재료(4)의 액 폭은 예를 들면 블록(A, B)과 액상 재료(4)가 교차해서 그려지는 사각형(abcd)의 상변과 하변의 평균값으로서 산출하면 된다.

다음에, 판정부(19)는 산출부(17)에서 산출된 액상 재료(4)의 위치와 액 폭의 산출값에 기초하여 잉크젯 헤드(2)의 토출 이상을 판정한다.

정상값 기억부(18)에는 산출부(17)에서 액상 재료(4)의 위치와 액 폭을 산출한 노즐(3)의 토출 방향(S)의 위치에 대하여 각각 잉크젯 헤드(2)의 각 노즐(3)로부터 액상 재료(4)가 정상으로 토출되어 있다고 판단할 수 있는 액상 재료(4)의 위치와 액 폭의 적절한 정상값의 범위를 규정하는 역치가 기억되어 있다. 또, 역치는 노즐(3)로부터 액상 재료(4)가 정상으로 토출되어 있다고 판단할 수 있는데 적합한 값을 임의로 설정할 수 있다. 이 실시형태에서는, 정상값 기억부(18)에는 가상의 블록(A, B)에서 특정되는 노즐(3)에 가까운 위치와 노즐(3)로부터 떨어진 위치에서 액상 재료(4)의 위치와 액 폭에 대하여 각각 잉크젯 헤드(2)의 각 노즐(3)로부터 액상 재료(4)가 정상으로 토출되어 있다고 판단하기 위한 역치가 설정되어 있다.

또한, 판정부(19)는 산출부(17)로부터 산출된 산출값이 정상값 기억부(18)에 기억된 역치로 규정되는 정상값의 범위 내에 있는지의 여부를 판정한다. 이 실시형태에서는, 토출 이상의 판정은 블록(A, B)에서 특정되는 노즐(3)에 가까운 위치와 노즐(3)로부터 떨어진 위치에서 각각 산출값이 정상값 기억부(18)에 기억된 역치의 범위 내에 있는지의 여부를 판정한다.

이것에 의해, 잉크젯 헤드(2)의 각 노즐(3)로부터 액상 재료(4)가 정상으로 토출되어 있는지의 여부의 판정은 각 노즐(3)에 있어서 노즐(3)에 가까운 위치(A)와 노즐(3)로부터 떨어진 위치(B) 양쪽에서, 액상 재료(4)의 위치와 액 폭의 산출값이 정상값의 범위 내에 있을 경우에는 노즐(3)의 토출이 정상으로 행해지고 있다고 판정한다. 그 이외는 액상 재료의 토출이 이상하다고 판정한다.

예를 들면, 도 10에 나타내는 노즐(N1, N2, N4, N7, N9)과 같이 잉크젯 헤드(2)의 노즐(3)로부터 정상으로 액상 재료(4)가 토출되어 있을 경우에는 노즐(3)에 가까운 위치(A)와 노즐(3)로부터 떨어진 위치(B)의 양쪽에서, 액상 재료(4)의 위치와 액 폭이 토출이 정상일 경우의 범위 내에 포함되므로 노즐(3)로부터의 토출이 정상이라고 판단할 수 있다.

노즐(N3)과 같이, 액상 재료(4)가 토출되어 있지 않은 경우는 노즐(3)에 가까운 위치(A)와 노즐(3)로부터 떨어진 위치(B)의 양쪽에서, 액상 재료(4)의 위치와 액 폭이 측정되지 않으므로 토출 불량이라고 판단할 수 있다. 또한, 노즐(N5, N6)과 같이 액적이 비행 굴곡되어 있을 경우에는 노즐(3)로부터 떨어진 위치(B)에서 액상 재료(4)의 위치가 정상일 경우에 얻어지는 범위로부터 벗어나므로 액상 재료(4)의 위치로부터 토출 불량이라고 판단할 수 있다. 또, 도 12에 나타내는 바와 같이, 카메라(5)의 촬영 방향(T)에 비행 굴곡이 발생되어 있을 경우에는 노즐(3)로부터 떨어진 위치(B)에서 카메라(5)의 핀트가 어긋나므로 점선(f)으로 나타내는 바와 같이 액상 재료(4)가 굵게 촬영된다. 이 때문에, 카메라(5)의 촬영 방향에 비행 굴곡이 발생되어 있을 경우라도 액상 재료(4)의 폭으로부터 토출 불량을 판단할 수 있다.

또한, 노즐(N8)과 같이 액상 재료(4)가 이상으로 퍼져서 토출되어 있을 경우에는 노즐(3)에 가까운 위치(A) 및 노즐(3)로부터 떨어진 위치(B) 양쪽에서 액상 재료(4)가 굵게 촬영되므로 액상 재료(4)의 액 폭에 의해 토출 불량이라고 판단된다. 또, 노즐(N10)과 같이 액상 재료(4)의 토출량이 적을 경우(액적이 작을 경우)에는 액상 재료(4)의 액 폭이 가늘게 촬영되므로 액상 재료(4)의 액 폭에 의해 토출 불량이라고 판단된다.

상술한 토출 불량의 각 판정은 잉크젯 헤드(2)의 각 노즐(3)로부터 액상 재료(4)가 정상으로 토출되었다고 판단할 수 있는 적절한 범위에 역치를 설정하고, 산출된 액상 재료(4)의 위치와 액 폭이 이 역치 내에 있는지의 여부를 판정하면 된 다.

이렇게, 이 토출 이상 검출 장치(1)는 잉크젯 헤드(2)의 노즐(3)로부터 토출되어 있는 액상 재료(4)를 촬영한 화상에 기초하여 노즐(3)의 토출 방향 중 적어도 2개 이상의 위치에서 액상 재료(4)의 위치와 액 폭을 산출하여 노즐(3)의 토출 이상을 검출한다. 노즐에 토출 이상이 있을 경우에는 액상 재료의 위치 또는 액 폭의 특징량에 현저한 차가 얻어진다. 이것에 의해, 노즐의 토출 이상의 검출을 용이하고 또한 확실하게 행할 수 있다.

또, 이 토출 이상 검출 장치(1)는 광원(6)을 노즐(3)로부터 토출되어 있는 액상 재료(4)에 대하여 카메라(5)의 반대측에서 카메라(5)에 대향하고, 또한 광원(6)으로부터 투사된 직접 광(11)이 카메라(5)의 파인더(5a)에 입사되지 않도록 배치하며, 노즐(3)로부터 토출되어 있는 액상 재료(4)에서 굴절된 굴절 광(12)을 카메라(5)의 파인더(5a)에 입사시켜서 촬영하고 있다. 이것에 의해 헐레이션 등의 문제를 억제할 수 있고, 보다 선명하게 액상 재료(4)를 촬영할 수 있으며, 액상 재료(4)의 위치나 액 폭을 보다 정확하게 산출할 수 있고, 토출 이상 검출 장치(1)의 토출 이상의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 이 토출 이상 검출 장치(1)는 광원(6)으로부터 순간적인 광을 조사해서 카메라(5)로 촬영하면, 도 11에 나타내는 바와 같이, 노즐(3)로부터 토출되어 있는 액상 재료(4)를 액적의 상태로 촬영할 수 있다. 그리고, 액적의 상태로 촬영된 화상에 기초하여 액적의 간격(D)을 측정하면 노즐(3)의 토출 속도를 측정할 수 있다. 따라서, 이 토출 이상 검출 장치(1)는 노즐(3)로부터 정상의 토출 속도로 액 상 재료(4)가 토출되는지를 판정할 수도 있다.

이상, 본 발명의 일실시형태에 따른 잉크젯 헤드의 토출 이상 검출 장치를 설명했지만, 본 발명에 따른 잉크젯 헤드의 토출 이상 검출 장치는 상기의 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 상술한 실시형태에서는 촬영된 액상 재료의 화상에 대하여 노즐의 토출 방향 중 적어도 2개소 이상의 위치를 특정하는 방법은, 상술한 실시형태에 한정되지 않고 다양한 방법을 채용할 수 있다. 액상 재료의 위치나 액 폭을 산출하는 노즐의 토출 방향의 위치는 비행 굴곡 등의 문제를 판정할 수 있을 정도로, 노즐의 토출 방향에 떨어진 위치를 적절하게 선정하면 된다.

[제 3 실시형태]

도 13~도 17은 본 발명의 제 3 실시형태를 예시하는 것이다. 이 제 3 실시형태에 따른 막 형성 장치(1)는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 잉크젯 헤드(10)와, 막 두께 설정부(20)와, 막 두께 데이터 기억부(30)와, 농담 레벨 분포도 작성부(40)와, 막 형성부(50)를 구비하고 있다.

이 실시형태에서는, 잉크젯 헤드(10)는 액상 재료를 토출하는 노즐(11)을 일렬로 배치한 라인형 잉크젯 노즐(12)을 노즐(11)의 위치를 노즐 피치(Pn)의 절반 피치만큼(1/2Pn) 서로 어긋나게 해서 병렬로 배치한 1개의 잉크젯 노즐 유닛(13)으로 하고, 이 잉크젯 노즐 유닛(13)을, 라인형 잉크젯 노즐(12)의 노즐(11)을 배치한 방향으로 지그재그형상으로 서로 다르게 위치를 어긋나게 해서 직렬로 배치한 것이다.

이 잉크젯 헤드(10)는 액상 재료를 토출하는 노즐(11)을 일렬로 배치한 라인형 잉크젯 노즐(12)을 노즐(11)의 위치를 노즐 피치의 절반 피치만큼 서로 어긋나게 해서 병렬로 배치하고 있다. 이 때문에, 잉크젯 헤드(10) 전체적으로는 노즐 피치를 좁게 할 수 있는 물리적인 한계보다 노즐 피치를 좁게 할 수 있다. 또한, 각 라인형 잉크젯 노즐(12)의 토출 타이밍을 조절함으로써 도트 피치의 조정을 간단하게 행할 수 있어 세밀한 도포부터 거친 도포까지 간단하게 조정할 수 있다. 또, 이 잉크젯 헤드(10)는 잉크젯 노즐 유닛(13)을 막 형성 영역의 폭을 커버할 수 있는 폭을 구비하고 있고, 한번의 주사로 막 형성 영역 전역에 액상 재료를 도포할 수 있게 되어 있다.

이 실시형태에서는, 잉크젯 헤드(10)의 각 라인형 잉크젯 노즐(12)은 각 노즐(11)에 각각 액상 재료 공급부(도시생략)로부터 액상 재료가 공급되고, 또한 제어 장치(도시생략)에 의한 분출 지령 신호에 기초하여 소정의 타이밍에서 액상 재료를 분출하게 되어 있다. 또, 도면에 나타내는 것은 생략하지만, 각 노즐(11)은 피에조 진동 소자의 기계적 진동에 의해 오리피스로부터 액적을 토출하는 압력 제어 방식을 채용하고 있다. 도 13 중의 부호 15는 잉크젯 헤드(10)의 각 피에조 진동 소자에 전기 신호를 보내는 노즐 제어부이다.

또한, 본 발명에 있어서 잉크젯 헤드의 구조나, 잉크젯 헤드의 각 노즐의 토출 방식은 상기의 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는 잉크젯 헤드는 라인형 잉크젯 노즐을 병렬 및 직렬로 복수 배치한 구조를 구비하고 있지만, 예를 들면 라인형 잉크젯 노즐은 1개여도 되고, 또 복수 사용하는 경우라도 상기 이외의 배치로 배치해도 된다.

이 잉크젯 헤드(10)를 사용한 막 형성 장치에서는, 막 두께(T)는 노즐 피치(Pn), 도트 피치(Pd), 토출 액적량(Vj), 액상 재료의 고형분 농도(S), 토출 패턴(Vp)의 5가지 요소에 의해 결정된다.

막 두께(T)는, 예를 들면 하기의 수식(식1)과 같이 단위 면적(사방 10㎜)에서의 총토출 액적량에 막 두께 계수를 곱합으로써 계산할 수 있다.

T＝(10÷Pn)×(10÷Pd)×Vj×Vp×S×M … (식1)

상기의 식1에 있어서, T는 막 두께(Å), Pn은 노즐 피치(㎛), Pd는 도트 피치(㎛), Vj는 분출 액적량(pL), Vp는 분출 패턴 비율(%), S는 고형분 농도(%), M은 막 두께 계수(Å÷(pL÷㎠))이다.

이 중, 노즐 피치(Pn)는 잉크젯 헤드(10)의 노즐의 간격이다. 노즐 피치(Pn)는 잉크젯 헤드(10)의 기계적 구조에 의한 것이며, 잉크젯 헤드(10)를 교환하거나 할 경우를 제외하고 이것을 변경할 수는 없다.

도트 피치(Pd)는 피도포물에 토출되는 액적의 간격이다. 도트 피치(Pd)는 잉크젯 헤드(10)의 토출 타이밍에 의한 것이므로, 피도포물과의 상대적인 이동 방향(진행 방향)으로 변경할 수는 있지만, 그 직교 방향(폭 방향)으로 변경할 수는 없다.

토출 액적량(Vj)은 노즐(11)로부터 토출되는 액적의 액량이다. 토출 액적량(Vj)은 라인형 잉크젯 노즐(12)에 보내지는 토출 지령 신호(전기 신호)의 전압과 펄스 폭에 의해 결정되지만, 각 라인형 잉크젯 노즐(12)은 토출 지령 신호(전압과 펄스 폭)과, 토출 액적량(Vj)의 관계에 각각 고유의 토출 특성이 있다. 이 때문에, 같은 전압과 펄스 폭의 토출 지령 신호를 보내도 각 라인형 잉크젯 노즐(12)로부터 토출되는 액적량에는 약간의 불균일이 있다. 또, 이 실시형태에서는 라인형 잉크젯 노즐(12)에 보내는 토출 지령 신호의 펄스 폭을 항상 일정하게 하고, 전압을 변화시킴으로써 토출 액적량(Vj)을 조정하고 있다.

액상 재료의 고형분 농도(S)는 액상 재료 중의 고형분의 비율을 나타낸 것이며, 건조 후에 막으로서 남는 고형분의 농도를 나타내고 있다. 고형분 농도(S)는 액상 재료의 고유의 특성이며, 액상 재료를 충전한 후는 이것을 용이하게 변경할 수 없다.

토출 패턴(Vp)은 잉크젯 헤드(10)로부터 액상 재료를 토출하는 도트 위치의 패턴이다. 토출 패턴(Vp)은 잉크젯 헤드(10)로부터 액상 재료를 토출하는 노즐(11)을 전기적으로 제어할 수 있어 변경은 비교적 용이하다. 이 실시형태에서는, 토출 패턴(Vp)은 액상 재료의 토출 위치가 균일한 그레이 패턴을 사용하고 있다. 그레이 패턴에 대해서는 나중에 상세히 설명한다.

막 두께(T)를 결정하는 5가지 요소 중 노즐 피치(Pn)는 용이하게 바꿀 수 없고, 도트 피치(Pd)는 어느 정도의 변경은 가능하여 전체의 막 두께(T)를 변경할 수는 있지만, 막 두께(T)를 부분적으로 변경할 수는 없다. 또한, 액상 재료의 고형분 농도(S)도 일단 충전한 액상 재료의 고유의 특성이므로 용이하게는 바꾸기 어렵다.

이 실시형태에 따른 막 형성 장치(1)는 우선 소정의 토출 패턴(Vp)을 선택하며, 노즐 피치(Pn)와 고형분 농도(S)는 일정하기 때문에 그 수치를 수식1에 넣고, 막 두께(T)에는 형성하고자 하는 막의 두께를 넣는다. 이것에 의해, 토출 액적량(Vj)과 도트 피치(Pd) 양쪽을 나눈 (Vj/Pd)를 구할 수 있다. 이 관계로부터 토출 액적량(Vj)과 도트 피치(Pd)는 비례의 관계에 있다. 그리고, 선택한 토출 패턴(Vp)으로 액상 재료를 토출했을 때에 적절히 액적의 융합이 일어나도록 토출 액적량(Vj)과 도트 피치(Pd)를 조정한다.

즉, 토출 액적량(Vj)과 도트 피치(Pd)는 비례의 관계에 있고, 토출 액적량(Vj)을 크게 하면 도트 피치(Pd)는 커진다. 토출 액적량(Vj)과 도트 피치(Pd)를 지나치게 크게 하면 노즐 피치의 방향으로는 액적의 융합이 생기지만, 도트 피치의 방향으로는 액적의 융합이 생기지 않는 상태가 된다. 또한, 토출 액적량(Vj)과 도트 피치(Pd)를 지나치게 작게 하면 도트 피치의 방향으로는 액적의 융합이 생기지만, 노즐 피치의 방향으로는 액적의 융합이 생기지 않는 상태가 된다. 토출 액적량(Vj)과 도트 피치(Pd)의 조정은 도트 피치의 방향, 노즐 피치의 방향 양쪽에서 액적의 융합이 생기도록 조정한다.

또한, 토출 액적량(Vj)과 도트 피치(Pd)가 일정할 경우, 보다 짙은 레벨의 그레이 패턴으로 액상 재료를 토출하면 막 두께를 두껍게 할 수 있고, 보다 옅은 레벨의 그레이 패턴으로 액상 재료를 토출하면 막 두께를 얇게 할 수 있다. 이 막 형성 장치(1)는 이러한 조정 방법을 이용하여 막 형성 영역에 토출하는 액상 재료의 토출 패턴을 단위 면적마다 보정하고, 피도포물에 형성되는 막의 두께를 단위 면적마다 조정하여 피도포물에 두께가 균일한 막을 형성한다.

이러한 조정 방법을 구현화하기 위해, 이 막 형성 장치(1)는 막 두께 설정 부(20)와, 막 두께 데이터 기억부(30)와, 농담 레벨 분포도 작성부(40)와, 막 형성부(50)를 구비하고 있다. 이 실시형태에서는 막 두께 설정부(20)와, 막 두께 데이터 기억부(30)와, 농담 레벨 분포도 작성부(40)와, 막 형성부(50)는 각각 컴퓨터와, 각각의 기능을 컴퓨터에 실현시키는 프로그램으로 구현화하고 있다.

막 두께 설정부(20)는 피도포물에 형성하는 막의 막 두께를 설정한다. 이 실시형태에서는 컴퓨터를 이용해서 피도포물에 형성하는 막의 막 두께가 설정되고, 설정된 막 두께는 컴퓨터의 기억부(예를 들면 메모리)에 기억되게 되어 있다. 피도포물에 형성되는 막의 막 두께를 설정하는 공정을 막 두께 설정 공정이라고 한다.

막 두께 데이터 기억부(30)는 잉크젯 헤드(10)의 토출 특성을 고려해서 토출 액적량과 도트 피치를 조정하고, 또한 임의로 선택한 농담 레벨의 그레이 패턴으로 막 형성 영역에 대하여 균일하게 액상 재료를 시험 토출하여, 시험 토출에서 형성된 막의 막 두께를 기억하는 것이다.

이 실시형태에서는, 막 두께 데이터 기억부(30)는 토출 특성 기억부(31)와, 토출 액적량 조정부(32)와, 그레이 패턴 기억부(33)와, 시험 토출 제어부(34)를 더 구비하고 있다.

토출 특성 기억부(31)는 잉크젯 헤드(10)의 토출 특성을 기억하고 있다. 이 실시형태에서는 잉크젯 헤드(10)의 라인형 잉크젯 노즐(12)마다 토출 지령 신호의 전압과 펄스 폭과 토출 액적량(Vj)의 관계에 고유의 특성이 있지만, 토출 지령 신호의 펄스 폭을 항상 일정하게 하고 있고, 전압을 바꿈으로써 토출 액적량(Vj)을 조정하고 있다. 이 때문에, 토출 특성 기억부(31)는 이러한 펄스 폭값에서의 전압 과 토출 액적량(Vj)의 관계를 기억하고 있다.

토출 액적량 조정부(32)는 잉크젯 헤드(10)의 토출 액적량과 도트 피치를 조정하는 기능을 갖추고 있다. 토출 액적량의 조정은 우선 토출 특성 기억부(31)에 기억된 잉크젯 헤드의 토출 특성을 고려해서 소정의 토출 액적량(Vj)이 토출되도록 토출 지령 신호의 전압과 펄스 폭을 제어하는 기능을 갖추고 있다. 이 실시형태에서는 토출 지령 신호의 펄스 폭을 항상 일정하게 하고 있고, 전압을 바꿈으로써 토출 액적량(Vj)을 조정하고 있으므로, 토출 액적량 조정부(32)는 토출 특성 기억부(31)에 기억된 전압과 토출 액적량(Vj)의 관계에 기초하여 소정의 토출 액적량(Vj)이 토출되도록 토출 지령 신호의 전압을 제어해서 토출 액적량을 조정하고 있다.

다음에, 토출 액적량 조정부(32)는 수식(식1)에 있어서 토출 패턴(Vp)에 대해서는 후술하는 시험 토출 공정에서 선택하는 그레이 패턴으로 하고, 도트 피치의 방향, 노즐 피치의 방향 양쪽에서 액적의 융합이 생기도록 토출 액적량(Vj)과 도트 피치(Pd)를 조정한다.

그레이 패턴 기억부(33)는 농담 레벨마다 단위 면적의 액상 재료를 토출하는 그레이 패턴을 기억하고 있다.

그레이 패턴은 단위 면적당의 액적을 토출하는 패턴(액상 재료의 토출 패턴)이다. 예를 들면, 잉크젯 헤드(10)의 모든 노즐(11)로부터 모든 도트 피치에서 액상 재료를 토출하는 토출 패턴이 농담 레벨 100%의 그레이 패턴이다.

예를 들면, 도 14에 나타내는 바와 같이, 액상 재료를 토출할 수 있는 도트 위치가 소정의 노즐 피치(Pn1)와 도트 피치(Pd1)에서 격자형상으로 배치되어 있을 경우(동 도면에서는 실선의 원(d1)과 파선의 원(d2)은 각각 액상 재료를 토출할 수있는 도트 위치를 나타내고 있다.)에서 그레이 패턴을 설명한다. 또, 실선의 원(d1)은 도트 피치 방향의 홀수열째에서는 노즐 피치 방향의 홀수번째의 도트 위치에 위치하고, 도트 피치 방향의 짝수열째에서는 노즐 피치 방향의 짝수번째의 도트 위치에 위치하고 있다. 또한, 파선의 원(d2)은 도트 피치 방향의 홀수열째에서는 노즐 피치 방향의 짝수번째의 도트 위치에 위치하고, 도트 피치 방향의 짝수열째에서는 노즐 피치 방향의 홀수번째의 도트 위치에 위치하고 있다.

액상 재료를 토출할 수 있는 모든 도트 위치에 액상 재료를 토출하는 토출 패턴을 농담 레벨 100%라고 한다. 이 경우의 농담 레벨 100%의 그레이 패턴은, 도 15에 나타내는 바와 같이 도 14에 있어서의 실선의 원(d1)과 파선의 원(d2) 양쪽의 도트 위치에 액상 재료를 토출한 것이다. 또, 여기서 100%의 토출은 정확하게는 「그레이」라는 개념에 포함되지 않는다는 해석도 가능하지만, 본 명세서에서는 편의상 이러한 상태의 토출을 농담 레벨 100%의 그레이 패턴이라고 한다.

다음에, 50%의 그레이 패턴은 도 16에 나타내는 바와 같이 도 14에 있어서의 실선의 원(d1)의 도트 위치에만 액상 재료를 토출한 것이다. 이 결과, 50%의 그레이 패턴은 농담 레벨 100%의 그레이 패턴에 비해서 액상 재료를 토출하는 도트 위치를 균일하게 50% 줄인 것으로 되어 있다.

이 실시형태에서는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 노즐(11)을 일렬로 배치한 라인형 잉크젯 노즐(12)을 노즐(11)의 위치를 노즐 피치의 절반 피치만큼 서로 어 긋나게 해서 병렬로 배치한 1개의 잉크젯 노즐 유닛(13)을 사용하고 있으므로, 각 잉크젯 노즐 유닛(13)에 대해서 1열째의 라인형 잉크젯 노즐(12)이 액상 재료를 토출하는 타이밍과, 2열째의 라인형 잉크젯 노즐(12)이 토출하는 타이밍을 각각 1도트 피치만큼 어긋나게 해서 액상 재료를 토출함으로써 농담 레벨 50%의 그레이 패턴으로 액상 재료를 토출할 수 있다.

도면에 나타내는 것은 생략하지만, 농담 레벨 70%의 그레이 패턴은 마찬가지로 농담 레벨 100%의 그레이 패턴에 비해서 액상 재료가 토출되는 도트 위치를 단위 면적당 균일하게 30% 줄인 것이다. 또한, 농담 레벨 30%의 그레이 패턴은 농담 레벨 100%의 그레이 패턴에 비해서 액상 재료가 토출되는 도트 위치가 단위 면적당 균일하게 70% 줄인 것이다.

이 실시형태에서는, 그레이 패턴 기억부(33)는 농담 레벨 0%부터 100%까지 마찬가지로 액상 재료가 토출되는 도트 위치를 단위 면적당 균일하게 줄인 임의의 농담 레벨의 그레이 패턴을 각각 기억하고 있다. 또, 그레이 패턴 기억부(33)는 임의의 농담 레벨의 그레이 패턴을 각각 기억하고 있는 것을 예시했지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 임의의 농담 레벨에 대하여 그것에 따른 그레이 패턴을 산출해서 구하는 기능을 기억하고 있고, 그때마다 임의의 농담 레벨에 대응한 그레이 패턴을 산출해서 구하는 기능을 갖춘 것이여도 된다.

다음에, 시험 토출 제어부(34)는 토출 액적량 조정부(32)에서 조정된 잉크젯 헤드(10)의 토출 액적량(Vj)과 도트 피치(Pd)로, 또한 그레이 패턴 기억부(33)에 기억된 임의의 농담 레벨의 그레이 패턴으로부터 선택한 농담 레벨의 그레이 패턴 으로 막 형성 영역에 균일하게 액상 재료를 토출하는 시험 토출을 제어하는 것이다. 시험 토출 제어부(34)로부터 잉크젯 헤드(10)의 노즐 제어부(15)에 토출 지령 신호를 보내, 소정의 그레이 패턴으로 액상 재료를 토출하도록 잉크젯 헤드(10)를 제어하고 있다. 이 시험 토출을 행하는 공정을 시험 토출 공정이라고 한다.

이 실시형태에서는 시험 토출에서 막 두께 설정부(20)에서 설정된 막 두께(T)에 기초하여 수식(식1)에 의해 토출 액적량(Vj), 도트 피치(Pd) 및 토출 패턴(Vp)(그레이 패턴의 농담 레벨)을 설정한다. 이 실시형태에서는 농담 레벨 50%의 그레이 패턴으로 막 두께 설정부(20)에서 설정된 막 두께로 막이 형성되도록 토출 액적량(Vj)과 도트 피치(Pd)를 조정하고, 시험 토출에서는 농담 레벨 50%의 그레이 패턴으로 액상 재료를 토출한다.

이 실시형태에서는 각 잉크젯 노즐 유닛(13)의 노즐 피치가 미세하며, 토출 액적량(Vj)과 도트 피치(Pd)는 시험 토출에서 선택되는 농담 레벨 50%의 그레이 패턴이고, 인접해서 토출된 액적끼리가 융합될 수 있는 양으로 조정되어 있다.

이것에 의해, 시험 토출 공정에서는, 도 17(a)에 나타내는 바와 같이, 막 형성 영역에 대하여 균일하게 액상 재료를 토출할 수 있고, 토출된 액적의 융합은 모든 막 형성 영역(m)에서 동일하게 일어나, 액상 재료의 막 두께는 일단 균일한 두께로 된다. 그리고, 도 17(a)에 나타내는 상태 그대로 액상 재료가 건조되면, 도 17(d)에 나타내는 바와 같이 막 두께 설정부(20)에서 설정된 막 두께로 막이 형성될 것이다.

그러나, 실제로 건조는 액상 재료의 표면으로부터 일어나므로, 건조의 과정 에서 도 17(b)에 나타내는 바와 같이 막 두께가 변화된다. 또, 막 형성 영역(m)의 중앙부(m1)에서 막 두께는 그다지 변화되지 않지만, 막 형성 영역(m)의 둘레 가장자리부(m2)(가장자리나 모서리부)에서는 막 두께가 변화되기 쉽다. 또한, 액적의 융합 및 건조 후의 막 두께는 토출 액적량(Vj), 도트 피치(Pd) 및 토출 패턴(Vp)이 같고, 건조시키는 조건이 같으면 대략 비슷한 액적의 융합 및 건조가 발생하여 막 형성 영역(m)의 동일한 곳에서는 비슷한 막 두께가 된다는 경향이 있다. 이 실시형태에서는, 도 17(b)에 나타내는 바와 같이, 막 형성 영역(m)의 둘레 가장자리부(m2)는 건조의 과정에서 막 형성 영역(m)의 엣지(e)로부터 조금 외측으로 밀려나온다.

막 두께 데이터 기억부(30)는 상술한 시험 토출에 의해 형성된 막의 막 두께를 기억한다. 이 실시형태에서는, 막 두께는 그레이 패턴의 단위 면적에 대응한 영역마다 측정해서 기억한다. 이 경우, 막 두께 데이터 기억부(30)의 막 두께의 데이터는 막 형성 영역에 대하여 액상 재료를 토출하는 그레이 패턴의 단위 면적마다 막 두께를 기록한 데이터 맵으로 구성된다.

다음에, 농담 레벨 분포도 작성부(40)에 대하여 설명한다.

농담 레벨 분포도 작성부(40)는 시험 토출 공정에서 형성된 막의 막 두께를 고려하여 막 두께 설정부에서 설정된 막 두께로 두께가 균일한 막을 형성할 수 있도록 단위 면적마다 액상 재료를 토출하는 그레이 패턴의 농담 레벨을 보정하는 것이다.

구체적으로는, 막 두께 데이터 기억부(30)에 기억된 시험 토출 공정에서의 막 두께의 데이터에 기초하여 막 형성 영역에 대해서 액상 재료를 토출하는 그레이 패턴의 단위 면적마다, 토출하는 액상 재료의 그레이 패턴의 농담 레벨을 설정한 농담 레벨 분포도를 작성하는 기능을 갖추고 있다. 이 실시형태에서는, 농담 레벨 분포도를 작성하는 농담 레벨 분포도 작성 공정에서는 시험 토출의 단계에서의 그레이 패턴의 농담 레벨과, 시험 토출 공정에서의 단위 면적마다의 막 두께를 고려하여 이러한 단위 면적의 그레이 패턴의 농담 레벨을 변경한다.

예를 들면, 도 17(c)에 나타내는 바와 같이 시험 토출 공정에서 형성된 막의 막 두께가 막 두께 설정부(20)에서 설정된 막 두께보다 두꺼운 곳(q)(도 17(b) 참조)은 이러한 단위 면적의 그레이 패턴의 농담 레벨을 옅은 레벨로 변경한다. 또한, 시험 토출 공정에서 형성된 막의 막 두께가 막 두께 설정부(20)에서 설정된 막 두께보다 얇은 곳(r)(도 17(b) 참조)은 이러한 단위 면적의 그레이 패턴의 농담 레벨을 짙은 레벨로 변경한다. 농담 레벨의 변경의 정도는 막 두께 데이터 기억부(30)에 기억된 막 두께와, 막 두께 설정부(20)에서 설정된 막 두께의 차의 정도에 의해 조정된다. 이러한 조정은 계산에 의해서도 좋고, 또는 어느 정도의 경험칙에 기초한 데이터에 따라 조정해도 된다. 농담 레벨 분포도 작성부(40)에서 농담 레벨 분포도를 작성하는 공정을 농담 레벨 분포도 작성 공정이라고 한다. 또, 이 실시형태에서는, 도 17(b)에 나타내는 바와 같이, 막 형성 영역(m)의 둘레 가장자리부(m2)가 건조의 과정에서 막 형성 영역(m)의 엣지(e)로부터 조금 외측으로 밀려나온다. 이 때문에, 농담 레벨 분포도를 작성하는 공정에서는, 도 17(c)에 나타내는 바와 같이, 막 형성 영역(m)의 둘레 가장자리부(m2)가 건조의 과정에서 막 형성 영역(m)의 엣지(e)로부터 조금 외측으로 밀려나오는 것을 고려하여 액상 재료를 토출하는 영역의 외측 가장자리를 엣지(e)의 조금 내측으로 설정하고 있다.

또한, 이 실시형태에서는 시험 토출 공정에 있어서 농담 레벨 50%의 그레이 패턴으로 막 두께 설정부(20)에서 설정된 막 두께로 막이 형성되도록 토출 액적량과 도트 피치를 조정하여 농담 레벨 50%의 그레이 패턴으로 액상 재료를 토출하고 있으므로, 농담 레벨 분포도 작성 공정에 있어서 농담 레벨 50%를 짙은 방향으로도 옅은 방향으로도 동일한 조정 영역이 있어, 농담 레벨의 보정을 행하기 쉽다. 또, 이렇게 농담 레벨 분포도 작성 공정에서 농담 레벨의 조정을 짙은 방향으로도 옅은 방향으로도 조정할 필요가 있으므로, 시험 토출 공정은 반드시 100%의 농담 레벨보다 옅은 농담 레벨에서 액상 재료의 토출을 행한다.

또한, 건조 과정에서는 특히 막 형성 영역(m)의 중앙부(m1)에 비해서 둘레 가장자리부(m2)(가장자리나 모서리부)의 막 두께가 변화되기 쉽다. 이 때문에, 시험 토출 공정에서 형성되는 막은 도 17(b)에 나타내는 바와 같이 막 형성 영역(m)의 중앙부(m1)에서는 막 두께가 대략 균일하지만, 둘레 가장자리부(m2)(가장자리나 모서리부)에서는 막 두께에 차가 생기는 경향이 있다. 농담 레벨 분포도 작성 공정에서는, 이 경향에 착안하여 도 17(c)에 나타내는 바와 같이 막 형성 영역(m)의 중앙부(m1)는 그레이 패턴의 농담 레벨을 균일하게 보정하고, 둘레 가장자리부(m2)는 단위 면적마다 그레이 패턴의 농담 레벨을 보정하도록 해도 된다. 이것에 의해, 농담 레벨 분포도 작성 공정의 작업을 생력화할 수 있어 작업의 효율화를 도모할 수 있다.

또한, 막 형성 영역(m)의 둘레 가장자리부(m2)는 액적의 융합 후의 건조 과정에 의해 가장자리부에 생기는 막 두께의 경향과 모서리부에 생기는 막 두께의 경향은 각각 가장자리부나 모서리부의 위치에 한하지 않고, 대략 비슷한 경향이 있다. 농담 레벨 분포도 작성 공정에서는 이 경향에 착안하여 어떤 하나의 가장자리부에 대해서 농담 레벨을 단위 면적마다 보정한 것을 다른 가장자리부에 복사하고, 어떤 하나의 모서리부에 대해서 농담 레벨을 단위 면적마다 보정한 것을 다른 가장자부리에 복사하도록 해도 된다. 이것에 의해, 농담 레벨 분포도 작성 공정의 작업을 더욱 생력화할 수 있어 작업의 효율화를 더욱 도모할 수 있다.

다음에, 막 형성부(50)는 이러한 농담 레벨 분포도 작성부(40)에서 작성된 농담 레벨 분포도에 기초하여 피도포물에 액상 재료를 토출하여 막을 형성하는 기능을 갖추고 있다. 막 형성부(50)는 잉크젯 헤드(10)의 노즐 제어부(15)에 토출 지령 신호를 보내고, 농담 레벨 분포도 작성부(40)에서 작성된 농담 레벨 분포도에 기초하여 액상 재료가 토출되도록 잉크젯 헤드(10)를 제어한다.

막 형성부(50)는 농담 레벨 분포도 작성부(40)에서 시험 토출 공정의 결과에 기초하여 막 두께 설정부(20)에서 설정된 막 두께로 두께가 균일한 막이 형성되도록, 피도포물에 토출되는 액상 재료의 그레이 패턴의 농담 레벨을 보정하고 있으므로, 도 17(d)에 나타내는 바와 같이 두께가 균일한 막을 형성할 수 있다.

이상, 설명한 바와 같이 이 막 형성 장치는 상술한 막 두께 설정부(20)와, 막 두께 데이터 기억부(30)와, 농담 레벨 분포도 작성부(40)와, 막 형성부(50)에 의해 보다 두께가 균일한 막을 형성할 수 있다.

또한, 이 막 형성 장치(1)는 시험 토출 공정→농담 레벨 분포도 작성 공정→막 형성 공정(2회째의 시험 토출 공정)→농담 레벨 분포도 작성 공정→막 형성 공정(3회째의 시험 토출 공정)…과 같이 농담 레벨 분포도 작성 공정을 복수회 반복하도록 해도 된다. 이렇게, 막 형성 공정에서 형성된 막을 시험 토출 공정에서 형성된 막으로 간주하여 다시 농담 레벨 분포도 작성 공정을 행하고, 막 형성 공정에서 형성된 막을 시험 토출 공정에서 형성된 막으로 간주하여 농담 레벨 분포도 작성 공정을 더 행하도록 하여 농담 레벨 분포도 작성 공정을 복수회 반복함으로써 매우 고정밀도로 두께가 균일한 막을 형성할 수 있다.

또한, 클린룸 등 환경이 일정하게 이루어진 실내에서 막을 제조하는 경우는 액적의 융합 경향도 일정하며 건조기의 건조 조건도 일정하므로, 한번 고정밀도로 조정된 농담 레벨 분포도를 작성하면 그 농담 레벨 분포도를 양산 단계에서 계속 이용할 수 있다. 이것에 의해 고정밀도로 두께가 균일한 막을 양산할 수 있다.

이상, 본 발명의 일실시형태에 따른 막 형성 방법 및 막 형성 장치를 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

또한, 도 13에 예시한 잉크젯 헤드(10)는 노즐 피치가 노즐 피치를 좁게 할 수 있는 물리적인 한계보다 노즐 피치를 좁게 할 수 있을 뿐만 아니라, 노즐 피치 방향에 인접한 도트 위치에 토출하는 노즐의 위치가, 인접한 도트 위치 사이에서 액상 재료가 토출되는 시간차가 작다. 이 때문에, 인접한 도트 위치 사이에서의 액적의 융합이 보다 적절히 행해진다. 이 잉크젯 헤드(10)는 이러한 특성을 갖고 있으므로, 액적의 융합 및 액적의 융합 후의 건조 과정에서의 막 두께 변화에 기인하 는 막 두께의 차를 균일하게 하고자 하는 본 발명의 막 형성 장치에 채용하는데 바람직한 형태 중 하나이다.

[제 4 실시형태]

도 18~도 25는 본 발명의 제 4 실시형태를 예시하는 것이다. 이 제 4 실시형태는 본 발명을 액정 표시 소자의 투명 기판의 배향막 도포 장치에 적용한 것이다. 도 18에 나타내는 바와 같이, 막 도포 장치는 피도포물으로서의 투명 기판(70)을 수평으로 고정 적재하는 기대(71)와, 이 기대(71) 상에 부착된 안내 레일(도시생략)을 따라 화살표A 방향으로 이동하는 프린트 헤드 유닛(72)을 갖는다. 투명 기판(70)은 기대(71) 상의 공지의 복수의 클램프 수단(도시생략)에 의해 수평으로 고정된다. 프린트 헤드 유닛(72)은 임의의 구동 수단에 의해 화살표A 방향으로 이동 가능하다. 구동 수단으로서는 등속 안정성이 뛰어나서 백래시가 전혀 없는 리니어 모터 방식이 최적이다. 즉, 기대(71)에 설치된 직선 가이드 레일 상에 프린트 헤드 유닛(72)을 슬라이딩 가능하게 부착하고, 가이드 레일과 프린트 헤드의 대향면의 양쪽에 부설된 복수의 자석에 의해 리니어 모터를 구성하는 것이다. 구동 수단으로서는 그 외에, 예를 들면 모터, 풀리 및 기어가 부착된 벨트를 조합한 벨트 구동 수단이나, 모터와 스크루 로드를 조합한 스크루 로드 구동 수단이 가능하다. 벨트 구동 수단은 도 18의 좌우 방향으로 무단형상 기어가 부착된 벨트를 길게 설치하고, 이 기어가 부착된 벨트를 좌우 양단의 풀리에 걸어 감는다. 기어가 부착된 벨트의 일부를 프린트 헤드 유닛(72)에 연결하고, 어느 한쪽의 풀리를 서보 모터 등으로 정회전 내지 역회전 구동함으로써 프린트 헤드 유닛(72)을 좌우 방향으로 전 진 및 후퇴시킨다. 스크루 로드 구동 수단은 도 18 좌우 방향에 스크루 로드를 배치하고, 안내 레일에 의해 슬라이딩 가능하지만, 슬라이딩 방향을 중심축으로 해서 보았을 경우의 중심축 주위에서는 회전 불가능하게 된 프린트 헤드 유닛(72)의 일부를 스크루 로드에 나사 결합시키며, 이 스크루 로드를 서보 모터 등으로 정회전 내지 역회전 구동함으로써 프린트 헤드 유닛(72)을 좌우 방향으로 전진 및 후퇴시킨다.

프린트 헤드 유닛(72)에는 다수의 프린트 헤드(73)가 탑재되어 있다. 도 18에서는 대략 도면적으로 7개의 프린트 헤드(73)만을 지그재그형상으로 탑재한 상태로 나타내지만, 프린트 헤드(73)의 개수는 투명 기판(70)의 폭에 대응해서 증감 가능하다. 예를 들면, 투명 기판(70)의 폭이 1500㎜일 경우는 프린트 헤드(73)의 탑재 개수는 통상 40~50개이다. 프린트 헤드(73)의 지그재그형상 배치는 인접하는 프린트 헤드(73) 사이에서 도포액의 도트막의 간격이 지나치게 벌어지지 않도록 하기 위해서이다.

도 19는 프린트 헤드(73)로의 도포액의 공급 배관(13)이나 도포액의 회수 배관(83) 등 배관 계통을 나타내는 것이다. 본 발명 장치에서는 공급 탱크(12), 공급 펌프(15) 및 회수 탱크(8)를 막 도포 장치의 고정측 저위치에 배치한다. 이 때문에, 프린트 헤드(73)에 대한 공급 배관(13)과 회수 배관(83)이 필요하게 된다. 프린트 헤드 유닛(72)에 스페이스적인 여유가 있으면 공급 탱크(12), 공급 펌프(15) 및 회수 탱크(8)를 이동측, 즉 프린트 헤드 유닛(72)에 탑재하고, 공급 배관(13)과 회수 배관(83)도 프린트 헤드 유닛(72)에 탑재해도 된다. N₂ 공급 배관(80)과 대기 개방 배관(81)은 생략할 수 없으므로, 고정측과 이동측 사이의 배관 계통으로서는 N₂ 공급 배관(80)과 대기 개방 배관(81)의 합계 2개는 최저로 필요해진다. N₂ 공급 배관(80)은 고정측의 N₂ 봄베에 접속된다. 대기 개방 배관(81)은 공장 내의 용제 배기 처리계에 접속된다.

공급 배관(13), 회수 배관(83), N₂ 공급 배관(80) 및 대기 개방 배관(81)의 4개의 배관은 공통의 케이블 베어(82) 내에 수용된다. 케이블 베어(82)의 원호형상으로 굴곡된 측은 프린트 헤드 유닛(72)의 이동 방향(전진 방향 또는 후퇴 방향)으로 향해진다.

공급 탱크(12)는 상단이 대기 개방의 종형 편평 용기이며 내부에 도포액을 저류한다. 공급 배관(13)의 일단이 공급 탱크(12)의 내부의 도포액 속에 침지된다. 공급 탱크(12)에 가까운 위치에서 공급 배관(13)에 공급 펌프(15)가 부착된다. 이 공급 펌프(15)에서 공급 배관(13)에 도포액을 송출한다. 공급 펌프(15)의 하류측에서 공급 펌프(15)에 가까운 위치에서 공급 배관(13)에 공급 밸브(14)가 부착된다.

잉크 탱크(1)는 밀폐식이며, 1종류의 도포액을 저류한다. 이 잉크 탱크(1)는 공급 탱크(12)나 회수 탱크(8)로부터 높은 위치에 배치되고, 도포액면을 검지하는 레벨 스위치(16)와 내압용 압력계(17)가 부착된다. 레벨 스위치(16)는 잉크 탱크(1) 내에서 도포액면이 소정의 높이 이하로 되었을 경우에 이것을 검지해서 공급 펌프(15)를 작동시켜, 잉크 탱크(1) 내의 도포액면 높이를 항상 일정하게 유지한 다. 내압용 압력계(17)는 잉크 탱크(1)의 압력을 검지한다.

잉크 탱크(1)에는 N₂ 공급 배관(80)과 대기 개방 배관(81)이 병렬적으로 접속된다. N₂ 공급 배관(80)은 잉크 탱크(1) 내에 질소 가스 등의 가압용 불활성 기체를 도입해서 잉크 탱크(1) 내를 소정압으로 가압하고, 프린트 헤드(73)로의 도포액 충전을 촉진한다. 대기 개방 배관(81)은 잉크 탱크(1) 내의 압력이 소정압 이상으로 되었을 경우에 여분의 가압용 기체를 대기에 도피시켜서 잉크 탱크(1) 내를 소정압으로 유지한다. N₂ 공급 배관(80)의 상류 끝은 고정측에 있고, 질소 가스 탱크 등의 가압용 불활성 기체원에 접속된다. N₂ 공급 배관(80)의 상류측에는 순서대로 퍼지압 레귤레이터(31), 퍼지압용 압력계(32), 퍼지 밸브(33)가 배치된다. 퍼지 밸브(33)의 하류측은 수직의 압력 제어 배관(29), 수평의 압력 가변기 배관(25)의 일부 및 탱크 밸브(26)를 통해서 잉크 탱크(1)의 내부 상방 공간에 연통한다. 압력 제어 배관(29)은 압력 가변기 배관(25)의 중간부에 접속한다. 압력 제어 배관(29)의 중간부에는 수평의 귀환 배관(34)과 수평의 분기 배관(39)의 각 일단이 접속된다. 귀환 배관(34)의 타단은 퍼지압 레귤레이터(31)의 상류측에 접속된다. 귀환 배관(34)에는 퍼지압 레귤레이터(31)의 상류측에서부터 순서대로 대기 개방 레귤레이터(35), 대기 개방용 압력계(36) 및 대기 개방 밸브(37)가 부착된다. 대기 개방 레귤레이터(35)와 대기 개방용 압력계(36)의 중간의 귀환 배관(34)에 보조 분기 배관(38)이 접속된다. 이 보조 분기 배관(38)은 분기 배관(39)과 병렬형상으로 대기 개방 배관(81)에 접속된다. 분기 배관(39)에는 하류측에서부터 순서대로 부압 펌 프(41)과 부압 밸브(42)가 부착된다. 부압 펌프(41)는 압력 제어 배관(29) 내의 기체를 대기 개방 배관(81)에 강제 배기한다. 압력 가변기 배관(25)은 바이패스 밸브(27)를 통해서 바이패스 배관(18a)의 중간부에 접속된다.

잉크 탱크(1)로부터 각 프린트 헤드(73)로는 공통 송액 배관(2)과 개별 송액 배관(3)을 경유해서 도포액이 공급된다. 개별 송액 배관(3)은 공통 송액 배관(2)으로부터 등간격으로 분기된다. 개별 송액 배관(3)의 말단은 탈기 수단(5)을 통해서 프린트 헤드(73)에 접속된다. 각 프린트 헤드(73)와 탈기 수단(5)은 도면에 나타내는 바와 같이 별체로 해서 분리해도 되고, 일체화해도 된다. 공통 송액 배관(2)의 양단, 즉 공통 송액 배관(2)에 대한 최상류 위치의 개별 송액 배관(3)의 바로 근처 상류측과, 공통 송액 배관(2)에 대한 최하류 위치의 개별 송액 배관(3)의 바로 근처 하류측에 송액 밸브(7)와 회수 밸브(10)가 배치된다. 회수 밸브(10)는 회수 센서(11)를 통해서 회수 배관(83)에 접속된다.

각 프린트 헤드(73)에는 수직 상방에 기립하는 개별 기체 유통 배관(19)이 접속된다. 이들 개별 기체 유통 배관(19)의 상단은 모두 맞추어서 잉크 탱크(1)의 액면 상방까지 연장되고, 수평의 바이패스 배관(18a)에 접속된다. 바이패스 배관(18a)은 잉크 탱크(1)의 최고 액위보다 상방 위치가 수평 방향으로 연장된다. 바이패스 배관(18a)의 일단은 최상류의 개별 기체 유통 배관(19)과 접속하고, 바이패스 배관(18a)의 하단은 기체 제거 밸브(23) 및 공통 기체 유통 배관(18)을 통해서 회수 배관(83)의 상류 끝, 즉 회수 배관(83)에 대한 회수 센서(11)의 접속 위치에 접속된다.

공통 송액 배관(2)의 최하류단에 접속되는 개별 기체 유통 배관(19)의 접속 위치에는 송액 기체 유통 배관(20)의 하단이 접속된다. 이 송액 기체 유통 배관(20)의 상단은 액 충전 확인 센서(21)를 통해 기체 제거 밸브(23)의 바로 근처 상류측의 바이패스 배관(18a)에 접속된다.

본 발명은 도 19와 같이, 복수의 프린트 헤드(73)에 대한 도포액 공급용 배관계에 공통화된 1개의 공통 송액 배관(2)을 채용한다. 즉, 프린트 헤드(73)로 도포액을 병렬적으로 공급하는 것이 아니라 직렬적으로 공급함으로써 프린트 헤드(73)로 공급하는 배관계와 제어 기기의 수가 매우 적어져 구조적으로 간소화된다. 이것도 프린트 헤드(73)측을 이동시키는 본 발명 방식이 가능해진 요인 중 하나이다.

고정측과 이동측 사이에서 액체, 기체 또는 전기를 한쪽으로부터 다른 쪽으로 공급하는 수단에는 케이블 베어(82)가 사용된다. 이 케이블 베어(82)는 가요성의 배관?배선류를 정리한 상태에서 무리없이 굴곡 가능하게 지지하고, 이동측인 프린트 헤드 유닛(72)을 저항 적게 이동시킨다. 케이블 베어(82)는 예를 들면 가요성의 편평 단면의 튜브로 구성되고, 그 내부에 복수개의 배관 배선류를 수용한다.

그러나, 본 발명의 적용 대상 중 하나인 액정 표시 소자의 투명 기판(70)의 막 도포 장치와 같이 고정밀도의 이동 제어가 필요한 장치에서는 케이블 베어 내에 수용되는 배관 배선류의 개수는 가능한 한 적은 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용하는 케이블 베어(82)는 상술과 같이 고정측과 이동측 사이의 배관류가 합계 4개에 지나지 않기 때문에 프린트 헤드 유닛(72)의 고정밀도 이동 제어와 양립 가능하 다.

한편, 막 도포 장치의 이동측인 프린트 헤드(73)에 대한 배선은 종래의 사고방식에서는 통상은 도 20(B)와 같이 개개의 프린트 헤드(73)에 대하여 도포 데이터 신호선(91), 고압 펄스선(92) 및 전원선(93)이, 컴퓨터를 갖는 도포 제어부(94)로부터 전선다발(95)로 한 형태로 배선되게 된다. 그러나, 이것으로는 프린트 헤드(73)의 개수만큼의 전선다발(95)을 케이블 베어(82) 내에 수납하지 않으면 안되기 때문에, 투명 기판(70)의 전체 폭에 걸쳐 다수의 프린트 헤드(73)를 나열할 경우에 케이블 베어(82) 내에 전선다발(95)을 전부 수납할 수 없게 된다.

이 해결 수단으로서, 도 20(A)와 같이 프린트 헤드(73)의 근처에 도포 제어부(94)를 배치하고, 이 도포 제어부(94)와 고정측의 제어부(96)를 1개의 전송선(85)(예를 들면 전송 방식은 RS-422 차동식)으로 접속한다. 도포 데이터나 고압 펄스 데이터는 전송선(85)을 통해서 도포 제어부(84)에 직렬 전송된다. 도포 제어부(94)에는 직렬 입력?병렬 출력의 시프트 레지스터형 중계 기판을 설치하고, 도포 데이터나 고압 펄스 데이터를 상기 중계 기판을 경유해서 각 프린트 헤드(73)에 데이터 배신한다. 이렇게, 1개의 전송선(85)에 의해 다수의 프린트 헤드(73)를 위한 데이터를 병렬적으로 배신함으로써 케이블 베어(82) 내의 배선수를 대폭 삭감할 수 있기 때문에, 이것도 프린트 헤드(73)측을 이동시키는 본 발명 방식이 가능해진 요인 중 하나이다.

그 외, 도 20(B)에서는 「전자밸브」를 사용한 퍼지 밸브나, 「검출기」로서의 액 충전 확인 센서 등은 다심 케이블(97)에 의해 케이블 베어(82)를 통해 도포 제어부(94)로 배선되지만, 본 발명 장치에서는 도 20(A)와 같이 퍼지 밸브(33)나 액 충전 확인 센서(21)를 배선 절약 시스템(90)(예를 들면 CC 링크나 디바이스 네트)을 경유해서 제어부(96)에 배선할 수 있다. 이것에 의해, 퍼지 밸브(33)나 액 충전 확인 센서(21)의 인출 배선을 케이블 1개로 정리할 수 있어 케이블 베어(82) 내의 배선 개수를 삭감할 수 있다. CC 링크(Control & Co㎜unication Link)나 디바이스 네트는 제어와 정보의 데이터 처리를 동시에 또한 고속으로 실현하는 필드 네트워크 시스템으로서, PLC, 퍼스널 컴퓨터(PC), 센서, 액츄에이터 등의 제어 기기 사이의 상호 접속을 용이하게 한다. CC 링크 및 디바이스 네트는 모두 배선 절약에 의해 배선 비용의 저감을 도모할 수 있는 기술로서 알려져 있다.

그 외의 배선, 즉 도 19의 공급 펌프(15)와 부압 펌프(41)의 전원선은 도 20(A), (B)와 같이 케이블 베어(82)를 통해서 직접 고정측에 배선한다.

이상과 같이 도 20(A)와 (B)를 비교하면 알 수 있지만, 이동측에 액체, 기체 또는 전기를 공급하는 수단으로서 케이블 베어(82)를 사용하지만, 프린트 헤드 유닛(72)의 이동을 고정밀도로 제어하기 위해서는 케이블 베어(82) 내에 수용되는 배선 개수를 최소한으로 해야 한다. 도 20(B)에서는 프린트 헤드(73)의 배치수가 많아지면 전선다발(95)의 개수도 그것에 비례해서 많아져 사실상 막 도포 장치를 실현할 수 없다. 이것에 대하여, 도 20(A)에서는 프린트 헤드(73)의 배치수가 많아져도 전선다발(95)은 이동측에 있는 도포 제어부(94)까지 배선하면 되고, 케이블 베어(82)에 수납하는 배선 개수는 늘어나지 않는다. 따라서, 전원 관계의 몇개의 배선은 공용화되지 않고 고정측과 직접 배선하지만, 개수적으로 압도적으로 많은 데 이터 관계의 배선은 직렬 입력?병렬 출력의 시프트 레지스터를 이용해서 고속 전송선에 의해 1개로 정리할 수 있다.

도 19의 배관의 총개수와 도 20(A)의 전선의 총개수를 맞추어도 케이블 베어(82)에 수납하는데 충분히 가능한 합계 개수이며, 다수의 프린트 헤드(73)를 구비하여 대형이고, 또한 고정밀도 이동 제어가 가능한 이동식 프린트 헤드 유닛(72)을 실현할 수 있다.

본 발명은 이상과 같이, 피도포물(G)의 전체 폭에 걸쳐 복수 나열된 프린트 헤드(73)를 그 나열된 방향과는 직교 방향으로 피도포물(G)의 길이만큼만 고정밀도 이동 제어에 의해 1회 이동시킴으로써 피도포물(G)의 전체 표면에 막의 이음매가 없는, 따라서 막 두께에 전혀 불균일이 없는 균일압의 양호한 도포면을 형성할 수 있다.

다음에, 잉크 탱크(1)의 액면의 흔들림 방지에 관해서는 도 21과 같이 잉크 탱크(1)의 이동 방향폭(H)을 좁게 제작함과 아울러, 잉크 탱크(1) 내에 도포 액면을 수직하게 횡단하는 형태로 복수매의 배플 플레이트(100)를 서로 평행하게 설치한다. 또한, 잉크 탱크(1)의 액면이 크게 흔들리지 않도록 프린트 헤드 유닛의 이동 속도를 제어한다. 구체적으로는 프린트 헤드 유닛이 피도포물(G)의 길이 방향으로 이동을 개시하는 시동시의 가속도를 억제한다. 이러한 2가지 대책에 의해, 잉크 탱크(1)의 액면을 흔들리게 하지 않고, 따라서 거품을 발생시키지 않고, 안정적인 메니스커스 압력으로 잉크 탱크(1)로부터 프린트 헤드(73)로 도포액을 공급할 수 있다. 이것에 의해, 프린트 헤드(73)로부터의 도포액 분출이 안정적이어서 도트형 상 도막의 두께가 균일화된다.

도포액은 도 19의 공급 탱크(12)로부터 잉크 탱크(1)를 통해서 프린트 헤드(73)에 공급되지만, 잉크 탱크(1)에서 액이 흔들리면 도포액의 탈기도가 저하된다. 이것을 보충하기 위해 소형 탈기 수단(5)을 프린트 헤드(73) 근처에 부착할 필요가 있다.

프린트 헤드(73)에 탈기가 완료된 도포액을 공급함으로써 프린트 헤드(73)로부터 안정적인 도포액을 분출시킬 수 있다.

도 19의 잉크 탱크(1)나 프린트 헤드(73)가 이동할 경우, 프린트 헤드(73)의 내부압인 메니스커스 압력이 안정적이지 않으면 프린트 헤드(73)로부터의 도포액 분출이 안정적이지 않다.

따라서, 도 19의 부압 펌프(41)에서 잉크 탱크(1)와 프린트 헤드(73)의 메니스커스 압력을 고정밀도(맥동 압력 ±5㎩ 이하가 바람직하다)로 제어함으로써 프린트 헤드(73)의 도포액 분출을 안정시킬 수 있다.

다음에, 잉크 탱크(1)로부터 프린트 헤드(73)까지의 도포액의 공급에 대해서 상세하게 설명한다. 잉크 탱크(1) 내에 있어서의 도포액의 저류량의 제어에 관해서는 공급 펌프(15)의 작동에 의해 대용량의 도포액을 저장하고 있는 공급 탱크(12)로부터 개방 상태에 있는 공급 밸브(14)를 통해 잉크 탱크(1)에 도포액을 공급한다. 이 경우, 잉크 탱크(1) 내에 있어서의 도포액의 액면의 고저는 레벨 스위치(16)에 의해 제어되므로 잉크 탱크(1) 내는 항상 소정량의 도포액이 저류된 상태로 유지된다.

다음에, 잉크 탱크(1)로부터 복수의 프린트 헤드(73)에 도포액을 송액할 경우에는 압력 제어 배관(29) 상의 퍼지 밸브(33)와, 압력 가변기 배관(25) 상의 탱크 밸브(26)를 개방시킨 상태에서 잉크 탱크(1) 내에 있어서의 액면의 상부 공간에 질소 등의 기체를 압송해서 그 내압을 상승시킨다. 이러한 상태 하에서 공통 송액 배관(2) 상의 송액 밸브(7) 및 회수 밸브(10)와, 바이패스 배관(18a)(공통 기체 유통 배관(18)) 상의 기체 제거 밸브(23)를 개방시켜서 잉크 탱크(1) 내의 도포액을 공통 송액 배관(2) 및 각 개별 송액 배관(3)을 통해 각 프린트 헤드(73)에 송액한다. 이 때에 공통 송액 배관(2) 내를 도포액과 함께 송급되는 기체는 회수 밸브(10)를 통해 바이패스 배관(18a)(공통 기체 유통 배관(18))에 유입되어 대기 중에 방출됨과 아울러, 각 프린트 헤드(73) 내의 기체는 각 개별 기체 유통 배관(19)을 통과해서 바이패스 배관(18a)에 유입되고, 기체 제거 밸브(23)를 통해 대기 중에 방출된다.

이 후, 도포액이 계속 송급됨으로써 각 프린트 헤드(73)에 도포액이 충전되지만, 이 시점에 있어서는 공통 기체 유통 배관(18)의 바이패스 배관(18a)의 존재에 의해 각 프린트 헤드(73)의 내압이 균일화되므로, 도포액은 각 프린트 헤드(73)에 균일하게 충전된다. 그리고, 도포액이 공통 송액 배관(2)으로부터 회수 밸브(10)를 통해 회수 센서(11)에 도달한 시점에서 회수 밸브(10)를 폐쇄시킨다. 또한, 도포액이 송액 기체 유통 배관(20) 내를 소정 위치까지 상승한 것을 액 충전 확인 센서(21)가 검출한 시점에서, 기체 제거 밸브(23)가 폐쇄됨과 아울러, 각 프린트 헤드(73)에 충전된 도포액이 각 프린트 헤드(73)의 토출 노즐에 도달해서 적 하된 시점에서, 퍼지 밸브(33)와 송액 밸브(7)가 폐쇄됨으로써 잉크 탱크(1)로부터 각 프린트 헤드(73)로의 송액 동작이 종료된다. 이 경우, 잉크 탱크(1)의 액면 위치와, 액 충전 확인 센서(21)의 설치 위치는 동일하거나 또는 대략 동일한 높이 위치로 되도록 설정되어 있으므로, 각 개별 기체 유통 배관(19) 내에는 도포액이 액 충전 확인 센서(21)의 설치 위치와 동일하거나 또는 대략 동일한 높이 위치까지 상승한 상태로 된다.

이 시점에 있어서는, 각 프린트 헤드(73)와 잉크 탱크(1)의 내부가 가압 상태로 되어 있으므로 우선 대기 개방 밸브(37)를 개방하여 그들의 내압을 대기압 상태로 한다. 이 경우, 대기가 역류하지 않도록 대기 개방 레귤레이터(35)는 0.1㎪에서 항상 보조 분기 배관(38)을 통해 대기에 질소가 방출되어 있으므로, 보조 분기 배관(38)은 대략 대기압 상태에 있고, 대기 개방 밸브(37)를 통해 대기압 상태로 감압되게 된다. 그 후, 대기 개방 밸브(37)를 폐쇄함과 아울러, 부압 밸브(42)와 탱크 밸브(26)와 바이패스 밸브(27)와 송액 밸브(7)를 개방함으로써 부압 펌프(41)의 동작에 의해 각 프린트 헤드(73)의 내압을 소정의 부압까지 내리고, 이것에 의해 프린트 헤드(73)의 토출 노즐로부터 도포액을 적절히 분출할 수 있는 상태로 된다. 이 시점에 있어서, 각 프린트 헤드(73) 내의 도포액은 잉크 탱크(1) 내의 액면의 상부 공간에 작용하는 부압과, 바이패스 배관(18a)에 작용하는 부압의 영향을 받고 있게 된다. 따라서, 이들 각 프린트 헤드(73) 내의 도포액에 대해서는 균일하고 응답성 좋게 또한 안정적으로 부압이 작용하게 된다.

Claims (35)

1. 삭제
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14. 잉크젯 헤드를 이용하여 액상 재료를 토출하여 피도포물에 균일한 막을 형성하는 막 형성 방법에 있어서:

    상기 피도포물에 형성되는 막의 막 두께를 설정하는 막 두께 설정 공정;

    상기 잉크젯 헤드의 토출 특성을 고려해서 토출 액적량과 도트 피치를 조정하고, 또한 임의로 선택한 농담 레벨의 그레이 패턴으로 막 형성 영역에 대하여 액상 재료를 시험 토출하는 시험 토출 공정;

    상기 시험 토출 공정에 있어서 형성된 막의 두께에 기초하여 막 두께 설정 공정에서 설정된 막 두께로 두께가 균일한 막이 형성되도록 피도포물에 막을 형성하는 막 형성 영역에 대하여 단위 면적마다 토출되는 액상 재료의 그레이 패턴의 농담 레벨을 설정한 분포도를 작성하는 농담 레벨 분포도 작성 공정; 및

    상기 시험 토출 공정에서 조정된 토출 액적량과 도트 피치를 유지하면서, 농담 레벨 분포도 작성 공정에서 작성한 농담 레벨 분포도에 기초한 농담 레벨의 그레이 패턴으로 피도포물에 액상 재료를 토출하여 피도포물에 막을 형성하는 막 형성 공정을 구비하되,

    상기 농담 레벨 분포도 작성 공정은 상기 피도포물에 형성되는 막의 둘레 가장자리부에 대해서 농담 레벨 분포도를 작성할 때, 임의로 선택한 가장자리와 모서리부에 대하여 각각 단위 면적마다 토출되는 액상 재료의 그레이 패턴의 농담 레벨을 설정한 분포도를 작성하여 각 가장자리부와 모서리부에 각각 복사해서 농담 레벨 분포도를 작성하는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 시험 토출 공정에서, 막 두께 설정 공정에서 설정된 막 두께에 기초하여 토출 액적량, 도트 피치 및 그레이 패턴의 농담 레벨을 선정하는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
16. 제 14 항에 있어서, 상기 농담 레벨 분포도 작성 공정은 피도포물에 형성되는 막의 둘레 가장자리부에 대하여 단위 면적마다 토출되는 액상 재료의 그레이 패 턴의 농담 레벨을 설정한 분포도를 작성하는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
17. 제 14 항에 있어서, 상기 시험 토출 공정에 있어서의 그레이 패턴의 농담 레벨을 30% 이상 100% 미만의 범위에서 선택한 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
18. 제 14 항에 있어서, 상기 시험 토출 공정에서 농담 레벨 50%의 그레이 패턴을 선택하는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
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20. 제 14 항에 있어서, 상기 막 형성 공정에서 막이 형성된 후, 또한 막 형성 공정에서 형성된 막을 시험 토출 공정에서 형성된 막으로 해서 다시 농담 레벨 분포도 작성 공정 및 막 형성 공정을 행하고, 이것을 1 또는 복수회 반복하는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
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